Bir üreme yöntemi olarak doğal partenogenez karakteristiktir. Partenogenez

Çoğu hayvan temsilcisi ve bitki örtüsü erkek ve dişi olarak ayrılmıştır. Ebeveynlerin genetik materyalinin karıştırılmasının bir sonucu olarak, yavruların hayatta kalma ve sürekli değişen koşullara uyum sağlama şansı daha yüksektir. çevre. Ancak geri dönüş yolu da var. Bazen dişiler yavru üretirken tabiri caizse "baba" olmadan kendi başlarına idare ederler. Organizmaların eşeysiz üremesinin tüm yöntemlerini açıklamayacağız, ancak cinsel üreme yöntemlerinden biri olan partenogenez üzerinde duracağız. Ne olduğunu? Bu fenomenin ne türleri var? Makalede bunun hakkında konuşacağız.

İki deste veya bir

Eşeysiz (mitoz) ve cinsel (mayoz) hücre bölünmesi arasındaki farkı açıklamak için aşağıdaki ilişkiyi kullanacağız: kart oyunları. Tüm nükleer (ökaryotik) organizmaların gen seti, biri anneden, diğeri babadan alınan (diploid set) iki deste karttan oluşur. Eşleştirilmiş deste kartları aynı genin alelleridir. Evrimi mümkün kılan ve organizmaların çevreye başarılı bir şekilde uyum sağlama şansını artıran şey, genetik materyalin bu şekilde karıştırılmasıdır. Mitoz sırasında (basit bölünme), soyundan gelenlerin kromozom seti, ana hücreninkiyle tamamen aynıdır. Mayoz sırasında nihai ürün Bölünmeler, her biri bir deste karta ve farklı "sırtlara" sahip, yarım haploid kromozom setine sahip seks hücrelerine (gametler) yol açacaktır.

İki ebeveyn veya bir

Cinsel üreme sırasında, dişi ve erkek gametler birleşir ve belirli bir organizmanın karakteristiği olan tam bir diploid kromozom seti (biri babadan, diğeri anneden) içeren bir zigot (embriyo) oluşturur. Ancak bazı durumlarda ebeveynlerden birinin katılımı olmadan bir zigot oluşur. Partenogenez, dişi gametlerin döllenmeden, erkek gametlerle birleşmeden bir embriyo oluşturması durumunda organizmaların üreme yöntemidir. Terim Yunanca "parthenos" - "bakire" ve "genesis" - "doğum, gelişme" sözcüklerinden türetilmiştir. Doğada partenogenetik üreme o kadar yaygın değildir ve doğal olarak adlandırılır. Yapay partenogenez nedir? Bu, çeşitli etkenlerin neden olduğu ve normalde döllenmeyi gerektiren bir yumurtanın bölünmesidir.

Partenogenez türleri

Partenogenezin sınıflandırılması çeşitli karşılaştırma kriterlerine dayanmaktadır.

Kendim de yapabilirim, partnerimle de yapabilirim

Kriter varlık olarak alındığında yaşam döngüsü vücut değişik formlarüreme, daha sonra üç tür partenogenez sınıflandırılır: zorunlu, döngüsel ve fakültatif. Zorunlu veya sürekli partenogenez, belirli bir organizmaya özgü olan üremedir. Döngüsel, gerçek cinsel olanla dönüşümlü olandır. Fakültatif partenogenez nedir? Bu, yavru bırakmanın yedek bir yoludur veya bu tür için bir istisna haline gelmiştir.

Arılarda partenogenez

Fakültatif, tam ve mayotik partenogenez, iyi bilinen arılar örneği kullanılarak gösterilebilir. Erken ilkbaharda Kraliçe pupadan çıkar ve birçok erkek (erkek arı) tarafından döllendiğinde çiftleşme uçuşuna çıkar. Ancak spermleri kraliçe arının spermatheca'sında birikir ve kraliçe arı hayatı boyunca bıraktığı yumurtaları bununla döller. Ya da olmayacak. Bir yumurta dişinin yumurta kanalından geçtiğinde, spermatik kanal açılır ve onu döller; diploid embriyodan bir dişi çıkar ve onun kraliçe mi yoksa işçi arı mı olacağı, işçi arıların larvayı neyle beslediğine bağlıdır. Vas deferens açılmazsa yumurta döllenmeden kalacak ve haploid bir erkek drona dönüşecektir. Benzer bir döngü yaprak bitlerinde ve karıncalarda da meydana gelir.

Biyolojik avantajlar

Eşeyli üremenin yadsınamaz avantajlarına rağmen partenogenezin de avantajları vardır. Çevresel koşullar elverişliyse ve yeterli yiyecek mevcutsa, bu üreme yöntemi, her birey yavruyu terk ettiğinde, belirli biyotopların kolonileşme hızıyla ifade edilen avantajlar sağlar. Çevresel koşullar olumsuz yönde değiştiğinde, nicelikten fedakarlık edebilir, ancak cinsel üremeye geçerek yavruların kalitesini artırabilirsiniz. Fakültatif partenogenez budur. Eklembacaklıların, amfibilerin, sürüngenlerin ve kuşların karakteristiğidir.

Yalnız anne köpekbalığı

Partenogenezin gerçek bir mucizeye dönüşmesi nadiren olur. Örneğin köpekbalıkları örneğinde yalnızca tek bir üreme yöntemi biliniyordu: cinsel yolla. Ancak 2001 yılında ABD'deki Nebraska Hayvanat Bahçesi'ndeki çekiç kafalı bir köpekbalığı, uzun yıllar akvaryumda yalnız yaşamasına rağmen aniden bir yavru köpekbalığı doğurdu. Bu olay biyologları şaşırttı. Durumu açıklığa kavuşturmayı mümkün kıldı kazara ölüm zehirli bir vatozun soktuğu yavru köpekbalığı. Genetik analiz, yavrunun gerçek partenogenez yoluyla doğduğunu gösterdi. Görünen o ki, anne köpekbalığının vücudu, türün menzil sınırlarında korunması için bilim tarafından bilinmeyen mekanizmaları harekete geçirmiş. Ya da belki anne köpekbalığı çok yalnızdı.

Tanrıyla yarışmak

Kusursuz, bakire gebelik konusu uzun yıllardır medyadan çıkmıyor. Belki de İsa'nın Meryem Ana'dan doğuşunun hikayesi insanlarda partenogenezin bir örneğidir? Genetikçiler kesin ve kategorik olarak şunu söylüyor: "Hayır!" Sonuçta, eğer bu partenogenetik üreme olsaydı, İsa'nın... bir kız olması gerekirdi. Ve genel olarak, en yüksek filogenetik grup olan insanlar da dahil olmak üzere memelilerde doğal partenogenez kesinlikle imkansızdır. Ve bu yüzden. Memelilerde birçok özelliğin gelişimi cinsiyete bağlı genlerle (cinsiyet belirteçleri) bağlantılıdır. Bu, belirli genlerin dahil edilmesinin hem annenin hem de babanın genetik materyalinin kalitesine bağlı olduğu anlamına gelir. Tabii eğer genetik mühendisliği uzmanları işe koyulmazsa.

24'ü hamilelikle sonuçlanan ve yalnızca 2'si doğumla sonuçlanan ve yalnızca bir yavru hayatta kalan 600'den fazla deney gerçekleştiren Japon uzmanlar, 2004 yılında "kusursuz gebelik" sonucu bir fare aldılar. fare annesi.

Elbette her biriniz Kutsal Yazılarda anlatılan hikayeyi biliyorsunuzdur. Tanrı'nın seçilmiş kişisi olan Meryem, dünyaya kusursuz bir şekilde hamile kalmış bir çocuk getirdi. Bunun gerçekten olup olmadığını veya sadece o zamanların yazarlarının çılgın hayal gücünün bir sonucu olup olmadığını bugün söylemek zor. Ancak şunu bilmelisiniz ki, bakireden doğum dünyamızda oldukça yaygındır. Partenogenez nedir ve özü nedir?

Muhteşem dünya

Belki de evrenimizin en büyük gizemlerinden biri yaşamın kökenidir. Onun nereden geldiği ve her şeyin yaratıcısının kim olduğu mühürlü bir sırdır. Ancak yaratıcımız her kimse, mavi gezegendeki yaşamın hiçbir zaman tükenmemesini sağlamak konusunda harika bir iş çıkardı. Dünya'da yaşayan çeşitli formlar, kendi türlerini çok çeşitli, bazen çok beklenmedik şekillerde yeniden üretme yeteneğine sahiptir.

Partenogenez

Partenogenez nedir? Bu, bir kadının, bir cinsel partnerin - bir erkeğin - katılımı olmadan yeni bir nesil doğurma yeteneğidir. Bu, erkeklere hiç ihtiyaç duyulmadığı anlamına gelmez; onlar elbette önemlidir. Partenogenez bir yöntem değildir eşeysiz üreme, bazı bitkilerde olduğu gibi (örneğin tomurcuklanma). Ancak dişinin herhangi bir nedenle çiftleşme için bir partner bulamaması ve yumurtanın döllenmesinin gerçekleşmemesi durumunda, onun katılımı olmadan yine de tam teşekküllü yavrular üretebilecektir. Bu yetenek, türe çok iyi bir hayatta kalma olanağı sağlar. Sayılar azaldığında dişiler kısa sürede popülasyonu yenileyebilir ve yarışa devam edebilir. Partenogenezin özü budur.

Bu üremenin bir diğer önemli özelliği de kadın ve erkek sayısının oranının düzenlenmesidir. Yani örneğin arılarda döllenmemiş yumurtalardan erkek arılar (erkek), döllenmiş yumurtalardan ise tamamı dişi olan işçiler ortaya çıkar.

Partenogenez türleri

Partenogenez nedir ve bazı hayvanlarda nasıl ortaya çıkabilir? Bazı türlerde ana üreme yöntemi (zorunlu) olarak kabul edilir. Diğer formlar için döngüseldir, yani döllenmemiş yumurtalardan periyodik olarak yavrular ortaya çıkar, ancak daha sıklıkla bir erkeğin katılımıyla. İsteğe bağlı veya acil üreme yöntemi, türlerin en zor yaşam koşullarında hayatta kalmasını sağlar; onlar için partenogenezin özü budur. Bu vakalar bir istisnadır, çünkü genellikle bu tür hayvanlar biseksüel üremeye bağlı kalır.

Hayvanlarda partenogenez

Partenogenez nedir? Bu, döllenmemiş olan ebeveyn yumurtasının daha sonra tam teşekküllü bir yetişkine dönüşmek üzere gelişmeye başladığı süreçtir. Yaşayan varlık. Ebeveyn oluşumu arasında önemli ölçüde değişiklik gösterebilir. farklı şekiller. Yani, örneğin arılarda partenogenez yoluyla üreme, diğer böceklerin, örneğin karıncaların üremesinden önemli ölçüde farklıdır.

Partenogenezin ne olduğu ve nasıl gerçekleştiğine dair bilgi, bilimin gelişimini önemli ölçüde etkilemiş ve sektördeki belirli eğilimlerin ortaya çıkmasına ivme kazandırmıştır. Böylece bilim adamları şunu öğrendi ipekböceği Belirli sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra partenogenez başlar. Bu, bu böceklerin üreme sürecini önemli ölçüde hızlandırdı.

Partenogenezin özü arıcılar ve ipek üreticileri tarafından iyi bilinmektedir; birçok omurgasız hayvan sadece bu yöntemi kullanır. Bazı kertenkele ve balık türleri bunu sıklıkla uygular; süreç, bitki dünyasının temsilcileri tarafından iyi bilinmektedir; hatta partenogenetik hindiler bile vardır.

Bilimin temsilcileri bu özelliği incelemek için yorulmadan çalışıyorlar. Sıcakkanlı hayvanlarda partenogenezi teşvik etmek için birçok girişimde bulunulmuştur. Ne yazık ki örnek vermek mümkün değil çünkü bazı durumlarda hücre büyümesi ve embriyo gelişimi meydana geldi, ancak daha önce son aşama hiçbir zaman meyvesini vermedi. Tıp alanından da büyük ilgi var. Bir anket yapıldı ve ardından bebek sahibi olamayan evli çiftlerin çoğunun böylesine kusursuz bir anlayışa mutlu bir şekilde karar vereceği öğrenildi. Kim bilir belki zamanla sır perdesi kalkar. Ve bir mucize gerçekleşecek - partenogenez bir insan bebeğine hayat verebilecek.

Partenogenez (Yunanca parthenos - bakire ve oluşum - köken kelimelerinden gelir), bir organizmanın döllenmeden yalnızca bir yumurtadan gelişmesidir. Var olmak çeşitli şekiller Hayvanlarda ve bitkilerde partenogenez.

18. yüzyılda İsviçreli bilim adamı C. Bonnet anlattı inanılmaz fenomen: Yazın bilinen yaprak bitleri genellikle yalnızca canlı yavru doğuran kanatsız dişilerle temsil edilir. Yaprak bitleri arasında yalnızca sonbaharda erkekler ortaya çıkar. Kışın hayatta kalan döllenmiş yumurtalardan kanatlı dişiler meydana gelir. Besin bitkileri arasına dağılırlar ve kanatsız partenogenetik dişilerden oluşan yeni koloniler kurarlar. Benzer bir gelişim döngüsü birçok böcekte ve ayrıca küçük kabuklularda (daphnia ve mikroskobik suda yaşayan hayvanlar) rotiferlerde tanımlanmıştır. Bazı rotifer ve böcek türlerinde hiç erkek bulunamadı - cinsel süreç tamamen yoktu; hepsi partenogenetik dişiler tarafından temsil ediliyor.

Bitkilerde partenogenez daha sonra keşfedildi - ilk olarak ünlü Avustralya bitkisi Alhornea'da. Bu iki evcikli bir bitkidir: bazı örneklerde organlarındaki çiçekler, bazılarında ise pistillerle gelişir. Londra yakınlarındaki Kew Botanik Bahçelerinde yalnızca pistilla çiçekli dişi bitkiler yetişiyordu. Botanikçileri şaşırtacak şekilde, 1839'da birdenbire bol miktarda tohum hasadı getirdiler. Partenogenezin bitkilerde hayvanlardan daha sık meydana geldiği ortaya çıktı. Bitkilerde buna apomixis denir. Compositae ve Poaceae, Rosaceae, turpgiller ve diğer familyaların birçok temsilcisi (örneğin, birçok ahududu çeşidi, yaygın karahindiba) apomiktiktir.

Somatik ve üretken partenogenez vardır. İlk durumda, yumurta, çift kromozom setine sahip vücudun diploid bir hücresinden, ikincisinde ise mayoz bölünme geçirmiş, yani yarı yarıya kromozomlu hücrelerden gelişir. Üretken partenogenez böceklerde yaygındır: örneğin arı erkek arıları döllenmemiş yumurtalardan gelişir. Bazen embriyo gelişimi sırasında kromozom sayısı iki katına çıkar.

Partenogenezin kendine özgü formları ginogenez ve androjenezdir. Jinogenez sırasında yumurta, farklı türden olsa bile bir erkek bireyin spermi tarafından gelişmeye teşvik edilir. Daha sonra sperm yumurtanın sitoplazmasında iz bırakmadan çözünür ve gelişme başlar. Bunun sonucunda yalnızca kadınlardan oluşan tek cinsiyetli popülasyonlar ortaya çıkar. Gynogenez, küçük tropikal balık mollyfish'te, bizim gümüş turp sazanımızda tarif edilmiştir (yumurtaları sazan, minnow ve aynı anda yumurtlayan diğer balıkların spermleri tarafından uyarıldığında gelişir, bu durumda zigot parçalandığında baba DNA'sı yok edilir) yavruların özelliklerini etkileyen) ve bazı semenderlerde. Olgun yumurtaların X-ışını ışınlaması ile öldürülen spermlere maruz bırakılmasıyla yapay olarak uyarılabilir. Doğal olarak yavrular dişilerin tam genetik kopyalarını üretir.

Androjenez sırasında ise tam tersine yumurtanın çekirdeği gelişmez. Organizmanın gelişimi, içine giren iki kaynaşmış spermatozoa çekirdeği nedeniyle meydana gelir (doğal olarak yavrularda yalnızca bir erkek üretilir). Sovyet bilim adamı B.L. Astaurov, yumurtaları normal bir erkeğin spermiyle dölleyerek androgenetik erkek ipekböcekleri elde etti; bu spermlerin çekirdekleri ışınlama veya radyasyon yoluyla öldürülmüştü. Yüksek sıcaklık. V. A. Strunnikov ile birlikte, büyük bir etkiye sahip olan ipekböceğinden yapay olarak androgenetik yavrular elde etmek için yöntemler geliştirdi. pratik önemiÇünkü erkek tırtıllar koza oluştururken dişilere göre daha fazla ipek üretirler.

Partenogenez alt hayvanlarda daha yaygındır. Daha organize insanlarda, bazen döllenmemiş yumurtalar üzerindeki bazı faktörlerin etkisiyle yapay olarak bunu tetiklemek mümkündür. İlk kez 1885 yılında Rus zoolog A. A. Tikhomirov tarafından ipekböceğinden kaynaklanmıştır.

Bununla birlikte, yüksek hayvanlarda partenogenetik gelişim çoğunlukla tamamlanmaz ve gelişen embriyo sonunda ölür. Ancak bazı omurgalı türleri ve ırkları partenogenez konusunda daha yeteneklidir. Örneğin partenogenetik kertenkele türleri bilinmektedir. İÇİNDE Son zamanlarda Döllenmemiş yumurtalarının tamamlanma ihtimali yüksek olan bir hindi türü geliştirildi. Bu durumda yavruların erkek olması ilginçtir (genellikle partenogenez dişileri üretir). Bilmeceyi çözmek kolaydır: Örneğin, bir kişi ve bir meyve sineği, dişi cinsiyet XX'de (iki X kromozomu) ve erkek XY'de (X ve Y kromozomları) bir dizi cinsiyet kromozomuna sahipse, kuşlarda bu, bunun tersi de geçerlidir; erkeğin iki özdeş kromozomu ZZ vardır ve dişinin farklı kromozomları (WZ) vardır. Döllenmemiş yumurtaların yarısında bir W kromozomu, yarısında ise Z kromozomu bulunur (bkz. Mayoz). Gelişen partenogenetik yumurtada kromozom sayısı iki katına çıkar. Ancak WW kombinasyonu geçerli değildir ve bu tür embriyolar ölür, ancak ZZ kombinasyonu tamamen normal bir hindi verir.

Döllenme erkek üreme hücresinin (sperm) dişi üreme hücresi (yumurta, yumurtalık) ile füzyonu, yeni bir tek hücreli organizma olan zigotun oluşumuna yol açar. Döllenmenin biyolojik anlamı, erkek ve dişi gametlerin nükleer materyalinin birleşmesi, bu da baba ve anne genlerinin birleşmesine, diploid kromozom setinin restorasyonuna ve ayrıca yumurtanın aktivasyonuna, yani uyarılmasına yol açar. embriyonik gelişimi. Yumurtanın spermle birleşmesi genellikle yumurtlamadan sonraki ilk 12 saat içinde fallop tüpünün huni şeklindeki genişlemiş kısmında gerçekleşir. Cinsel ilişki (coitus) sırasında bir kadının vajinasına giren seminal sıvı (sperm), genellikle 60 ila 150 milyon sperm içerir; bu, dakikada 2 - 3 mm hızdaki hareketler sayesinde uterusun sürekli dalga benzeri kasılmaları sağlar. ve tüpler ve alkalin bir ortam, cinsel ilişkiden 1 - 2 dakika sonra uterusa ulaşırlar ve 2 - 3 saat sonra - yumurta ile füzyonun genellikle meydana geldiği fallop tüplerinin uç kısımlarına ulaşırlar.

Monospermik (bir sperm yumurtaya nüfuz eder) ve polispermik (iki veya daha fazla sperm yumurtaya nüfuz eder, ancak yalnızca bir sperm çekirdeği yumurta çekirdeğiyle birleşir) vardır. Kadının genital kanalından geçerken sperm aktivitesinin korunması, rahim ağzı kanalının mukus tıkacı ile dolu hafif alkali ortamı sayesinde kolaylaştırılır. Cinsel ilişki sırasında orgazm sırasında, servikal kanaldaki mukus tıkacı kısmen dışarı itilir ve sonra tekrar içeri çekilir, böylece spermin vajinadan (normalde sağlıklı bir kadında ortam hafif asidiktir) vajinadan daha hızlı girişini kolaylaştırır. rahim ağzı ve rahim boşluğunun uygun ortamı. Yumurtlama günlerinde keskin bir şekilde artan mukus geçirgenliği, spermin servikal kanalın mukoza tıkacından geçişini de kolaylaştırır. Adet döngüsünün geri kalan günlerinde mukus tıkacının sperm geçirgenliği önemli ölçüde azalır.

Bir kadının genital kanalında bulunan birçok sperm, döllenme yeteneğini 48 - 72 saat (hatta bazen 4 - 5 güne kadar) koruyabilir. Yumurtlanmış bir yumurta yaklaşık 24 saat boyunca canlı kalır. Bunu dikkate alarak döllenme için en uygun zamanın olgun folikülün yırtılması ve ardından yumurtanın doğması ile yumurtlamadan sonraki 2. - 3. gün olduğu kabul edilir. Döllenmeden hemen sonra zigot parçalanmaya ve embriyoyu oluşturmaya başlar.

Partenogenez(Yunanca παρθενος - bakire ve γενεσις - doğum, bitkilerde - apomiksis) - dişi üreme hücrelerinin (yumurtaların) döllenmeden yetişkin bir organizmaya dönüştüğü organizmaların cinsel üreme biçimlerinden biri olan “bakire üreme” olarak adlandırılır. Her ne kadar partenogenetik üreme, erkek ve dişi gametlerin füzyonunu içermese de, organizma bir germ hücresinden geliştiği için partenogenez hala cinsel üreme olarak kabul edilmektedir. Partenogenezin organizmaların diocious formlardaki evrimi sırasında ortaya çıktığına inanılmaktadır.

Partenogenetik türlerin (her zaman veya periyodik olarak) yalnızca dişiler tarafından temsil edildiği durumlarda, temel biyolojik avantajlardan biri partenogenez Benzer türün tüm bireyleri yavru bırakabildiğinden türün üreme oranının hızlandırılmasından ibarettir. Bu üreme yöntemi bazı hayvanlar tarafından kullanılır (nispeten ilkel organizmalar buna daha sık başvursa da). Dişilerin döllenmiş yumurtalardan, erkeklerin ise döllenmemiş yumurtalardan geliştiği durumlarda, partenogenez sayısal cinsiyet oranlarının düzenlenmesine katkıda bulunur (örneğin arılarda). Çoğunlukla partenogenetik türler ve ırklar poliploid olup uzak hibridizasyon sonucu ortaya çıkarlar, bu konuda heterosis ve yüksek canlılık gösterirler. Partenogenez eşeyli üreme olarak sınıflandırılmalı ve her zaman somatik organ ve hücrelerin yardımıyla (bölünerek üreme, tomurcuklanma vb.) gerçekleştirilen eşeysiz üremeden ayırt edilmelidir.

Eşeyli üremede yavrular, haploid çekirdeklerden genetik materyalin füzyonu ile üretilir. Genellikle bu çekirdekler özel germ hücrelerinde - gametlerde bulunur; Döllenme sırasında gametler birleşerek diploid bir zigot oluşturur ve bu da gelişim sırasında olgun bir organizma oluşturur. Gametler haploiddir; mayozdan kaynaklanan bir dizi kromozom içerirler; bu nesil ile bir sonraki arasında bir bağlantı görevi görürler (çiçekli bitkilerin cinsel üremesi sırasında hücreler değil çekirdekler birleşir, ancak genellikle bu çekirdeklere gamet de denir).

Mayoz - önemli aşama yaşam döngüleri dahil eşeyli üremeçünkü genetik materyal miktarının yarıya inmesine yol açıyor. Bu sayede cinsel olarak üreyen bir dizi nesilde bu sayı sabit kalır, ancak döllenme sırasında her seferinde iki katına çıkar. Mayoz sırasında, kromozomların rastgele ayrılması (bağımsız dağılım) ve homolog kromozomlar arasındaki genetik materyal alışverişi (crossing over) sonucunda bir gamette yeni gen kombinasyonları ortaya çıkar ve bu karıştırma genetik çeşitliliği artırır. Gametlerde bulunan haploid çekirdeklerin füzyonuna döllenme veya eşleşme denir; diploid bir zigotun, yani her ebeveynden bir kromozom seti içeren bir hücrenin oluşumuna yol açar. Zigottaki iki kromozom setinin bu kombinasyonu (genetik rekombinasyon) genetik temel tür içi değişkenlik. Zigot büyür ve bir sonraki neslin olgun bir organizmasına dönüşür. Böylece yaşam döngüsündeki cinsel üreme sırasında diploid ve haploid fazlar dönüşümlü olarak meydana gelir ve farklı organizmalarda bu fazlar farklı biçimler alır.

Gametler genellikle erkek ve dişi olmak üzere iki türde bulunur, ancak bazı ilkel organizmalar yalnızca bir tür gamet üretir. İki tip gamet üreten organizmalarda sırasıyla erkek ve dişi ebeveynler tarafından üretilebildiği gibi aynı bireyde hem erkek hem de dişi üreme organları bulunabilir. Ayrı erkek ve dişi bireylerin bulunduğu türlere diocious denir; çoğu hayvan ve insan böyledir. Çiçekli bitkiler arasında diocious türler de vardır; tek evcikli türlerin erkekleri varsa ve dişi çiçeklerÖrneğin salatalık ve fındıkta olduğu gibi aynı bitki üzerinde oluşur, daha sonra diocious bitkilerde bazı bitkiler sadece erkek, diğerleri ise sadece dişi çiçekler açar, kutsal veya porsuk ağacı gibi.

Partenogenez

Partenogenez, dişi gametin erkek gamet tarafından döllenmeden yeni bir bireye dönüştüğü cinsel üreme modifikasyonlarından biridir. Partenogenetik üreme hem hayvan hem de bitki aleminde meydana gelir ve bazı durumlarda üreme oranını artırma avantajına sahiptir.

Doğadaki bazı organizmaların normal üreme yöntemi olan doğal partenogenez ile normalde döllenme gerektiren, döllenmemiş bir yumurta üzerinde çeşitli uyaranların etkisinin deneysel olarak neden olduğu yapay partenogenez arasında bir ayrım yapılır. Partenogenezin sınıflandırılması:

Zorunluluk - üremenin tek yolu bu olduğunda

Döngüsel - partenogenez, doğal olarak yaşam döngüsündeki diğer üreme yöntemleriyle (örneğin, su piresi ve rotiferlerde) değişir.

İsteğe bağlı - bir istisna olarak veya normalde biseksüel olan formlarda yedek üreme yöntemi olarak ortaya çıkar.

Dişi gametteki kromozom sayısına bağlı olarak haploid ve diploid olmak üzere iki tür partenogenez vardır. Karıncalar, arılar ve yaban arıları da dahil olmak üzere birçok böcekte, haploid partenogenezin bir sonucu olarak belirli bir topluluk içinde çeşitli organizma sınıfları ortaya çıkar. Bu türlerde mayoz bölünme meydana gelir ve haploid gametler oluşur. Bazı yumurtalar döllenir ve diploid dişilere dönüşürken, döllenmemiş yumurtalar verimli haploid erkeklere dönüşür. Örneğin, bal arısı Kraliçe, dişileri (kraliçeler veya işçiler) üretmek üzere gelişen döllenmiş yumurtalar (2n = 32) ve mayoz yerine mitoz yoluyla sperm üreten erkekleri (dronlar) üreten döllenmemiş yumurtaları (n = 16) bırakır. Sosyal böceklerdeki bu üreme mekanizması, her türün soyundan gelenlerin sayısını düzenlemeyi mümkün kıldığından uyarlanabilir bir öneme sahiptir. Yaprak bitlerinde, dişi oositlerin kromozom ayrımı olmaksızın özel bir mayoz bölünme geçirdiği diploid partenogenez meydana gelir - tüm kromozomlar yumurtaya geçer ve kutup gövdeleri tek bir kromozom almaz. Yumurtalar annenin vücudunda gelişir, böylece genç dişiler yumurtalardan çıkmak yerine tam olarak oluşmuş olarak doğarlar. Bu sürece canlılık denir. Bu durum, özellikle yaz aylarında, hücrelerden birinde neredeyse tamamen ayrışmama meydana gelene kadar birkaç nesil boyunca devam edebilir, bu da tüm otozom çiftlerini ve bir X kromozomunu içeren bir hücreyle sonuçlanır. Bu hücreden erkek partenogenetik olarak gelişir. Bu sonbahar erkekleri ve partenogenetik dişiler, mayoz yoluyla eşeyli üremeye katılan haploid gametler üretirler. Döllenmiş dişiler kışı geçiren diploid yumurtalar bırakırlar ve ilkbaharda yumurtadan partenogenetik olarak üreyen ve canlı yavrular doğuran dişilere dönüşürler. Birkaç partenogenetik nesli, normal cinsel üremeden kaynaklanan ve rekombinasyon yoluyla popülasyona genetik çeşitlilik katan bir nesil takip eder. Partenogenezin yaprak bitlerine sağladığı temel avantaj, tüm olgun üyeleri yumurtlama yeteneğine sahip olduğundan popülasyonun hızlı büyümesidir. Bu özellikle çevre koşullarının büyük bir nüfusun varlığı için uygun olduğu dönemlerde önemlidir; yaz aylarında.

Eşeysiz üreme, çeşitli biçimlerde olduğu bitkilerde yaygındır. Bunlardan biri olan apomiksis, eşeyli üremeyi simüle eden partenogenezdir. Apomixis, diploid ovül hücresinin, nusellus hücresinin veya megasporun erkek gamet katılımı olmadan fonksiyonel bir embriyoya dönüştüğü bazı çiçekli bitkilerde gözlenir. Yumurtalığın geri kalanı tohumu oluşturur ve yumurtalık gelişerek meyveye dönüşür. Diğer durumlarda, filizlenmemesine rağmen partenogenezi uyaran bir polen tanesinin varlığı gereklidir; polen tanesi embriyonun gelişimi için gerekli hormonal değişiklikleri tetikler ve pratikte bu tür vakaları gerçek cinsel üremeden ayırt etmek zordur.

Döllenme çiçekli bitkilerde benzersiz bir şekilde gerçekleşir. Döllenmeden sonra ovül, embriyo ve besin kaynağı içeren bir tohum üretir. Tohumda oluşan besin maddelerinin temini nasıldır?

Çiçekli bitkilerde çift döllenme meydana gelir. Tozlaşma sırasında polen tanesi pistilin tepeciğine konur ve filizlenerek bir polen tüpü oluşturur. Bitkisel bir hücreden oluşur ve hızla büyüyerek yumurtalığa ulaşır. Polen tüpünün ucunda iki sperm hücresi bulunur.

Hareketli spermden farklı olarak alt bitkilerÇiçekli bitkilerde sperm hareketsizdir ve yumurtaya yalnızca polen tüpü yoluyla nüfuz edebilir.

Polen tüpü yumurtanın içine doğru büyür, ucu yırtılır ve sperm embriyo kesesine girer. Bunlardan biri yumurtayla birleşiyor. Diploid bir hücre oluşur - bir zigot. İkinci sperm, embriyo kesesinin diploid ikincil çekirdeği ile birleşir. Sonuç olarak, tekrarlanan mitozlar yoluyla endospermin (besin kaynağı içeren doku) oluşturulduğu üçlü kromozom setine sahip bir hücre oluşur.

Hermafroditizm

Birleşme

Konjugasyon (Latince "conjugatio" - bağlantı), gametlerin katılımı olmadan bir cinsel süreç şeklidir. İki tek hücreli bireyin bir araya gelerek sitoplazmik bir köprü aracılığıyla genetik materyal alışverişinde bulunduğu Escherichia coli (bölünme bakterisi), terlik siliatlarının (Protozoa tipi) karakteristiği.

Şekil 4

Konjugasyon sonucunda bakteriler birey sayısını arttırmaz. Yeşil alg Spirogyra'da konjugasyon farklı şekilde gerçekleşir: iki çok hücreli filament birbirine paralel durur, fizyolojik olarak erkek bir bireyin protoplastının dişi filamente aktığı karşıt sitoplazmik köprüler oluşturur. Sonuç olarak birçok zigot oluşur.

Çiftleşme

Bazı tek hücreli organizmalar, çiftleşme adı verilen bir tür cinsel süreç yaşarlar. Çiftleşme (Latince "copulatio" - bağlantıdan) iki germ hücresinin kaynaşması işlemidir.

Çiftleşme sırasında (protozoada), cinsel unsurların oluşumu ve bunların ikili füzyonu meydana gelir. Bu durumda, iki birey cinsel farklılıklar kazanır ve tamamen birleşerek bir zigot oluşturur. Kalıtsal materyalin kombinasyonu ve rekombinasyonu meydana gelir, dolayısıyla bireyler genetik olarak ebeveynlerinden farklıdır.