- 什么是孤雌生殖?
- 种类
- -单性孤雌生殖
- 无融合生殖孤雌生殖
- 自动孤雌生殖
- -发生
- -Hybridgenesis
- 其他种类
- -地理孤雌生殖
- -循环孤雌生殖
- 单性生殖系的起源
- 自发
- 通过杂交
- 传染源
- 传染源
- 因果关系
- 发生孤雌生殖的生物
- 轮虫
- 软体动物
- 甲壳类
- 脊椎动物
- 植物
- 参考文献
该孤雌生殖是没有从雄性配子遗传贡献,有或没有最终发展为成年生产从雌配子的胚胎。在大多数情况下,雄配子不参与生殖过程。
但是,在孤雌生殖中有一个特殊的例子,称为运动发生,其中必须参与其中。在这种情况下,精子进入卵子并激活卵子以开始新生物的发育。
Poeciliopsis gracilis,一种来自中美洲的鱼类,具有孤雌生殖繁殖。照片由Coletti,T.拍摄并编辑自fishbase.de
单性生殖是动植物之间非常普遍的现象。据估计,它最多可占已知物种总数的1%。
这是一种繁殖方式,几乎可以在所有大型动植物群中发生。也许是例外,尤其是在较进化的类群中,例如裸子植物和哺乳动物,其中没有可靠的分类记录。
什么是孤雌生殖?
孤雌生殖的最简单概念表明它是卵细胞在一个新个体中的发育而没有受精。但是,在许多动物中,未经受精而产生的胚胎死亡率很高。
在其他一些情况下,男性配子的并发是激活发育所必需的。因此,可以说孤雌生殖由“从雌配子产生胚胎而没有雄配子的任何遗传贡献导致成年或不成年最终发育”组成。
种类
根据所涉及的细胞学机制,孤雌生殖可以分为几种类型,包括:
-单性孤雌生殖
也称为兼性孤雌生殖,当未受精卵的发育偶尔并自发发生时,以这种方式被称为。这种类型的孤雌生殖在动物中非常常见。
根据一些作者的说法,它是孤雌生殖的唯一真实类型。aticoparthenogenesis中的配子形成可能涉及也可能不涉及减数分裂分裂。根据减数分裂的存在与否,孤雌生殖又可分为:
无融合生殖孤雌生殖
也称为减数分裂或二倍体。在这种情况下,减数分裂得到抑制。后代从未受精的卵通过有丝分裂分裂而发育。
它产生了与母亲在基因上相同的生物。这种类型的孤雌生殖通常发生在轮虫和大多数节肢动物群中。
自动孤雌生殖
也称为减数分裂或单倍体。在此过程中,减数分裂得以维持。二倍体状况的恢复通过母亲产生的配子的复制或融合而发生。这种类型的孤雌生殖非常频繁地发生在昆虫中。
-发生
雌核发育是有性生殖的一种特殊类型。在这种情况下,精子必须穿透胚珠以激活胚胎发育。
但是,与正常受精相反,雄核和雌核不会融合。配子融合后,精子染色体在卵的细胞质内退化或可以从合子中排出。
雌胚发育的胚胎仅以卵子的核为代价。因此,雌性幼崽与母亲都是雌性。
当雌性生殖雌性与相同或相关物种的双性恋雄性交配时,就会发生这种繁殖。一些作者认为这不是适当的孤雌生殖。
-Hybridgenesis
这是一种“半殖民地”的繁殖方式。在这种情况下,不同物种的父母交配并产生杂种。基因组的一半是通过性传播的,而另一半是“克隆”的。
精子融合在卵子的核中,并且父本基因在体细胞组织中表达,但是它们被系统地排除在种系之外。只有母亲才能将基因组传给下一代。
这种孤雌生殖类型通常发生在Poeciliopsis属鱼类中,并且在沙漠蚂蚁Cataglyphis hispanica中也已观察到。
其他种类
一些作者更喜欢这种复制类型的功利主义分类,将孤雌生殖分为另外两种类型:
-地理孤雌生殖
它的特征是在一个物种中或在系统发育上相近但地理分布不同的物种中,双性恋形式和孤雌生殖形式并存。
单性生殖生物倾向于与其有性繁殖的近亲占据不同的范围。在岛屿上,在干燥环境中或在受干扰的栖息地中,无性生物倾向于在纬度或纬度上具有较高的分布。
在某些种类的植物,蠕虫,甲壳类动物,昆虫和蜥蜴中已观察到这种孤雌生殖。
-循环孤雌生殖
生物可以通过性和孤雌生殖繁殖。在一年中的某些时期,孤雌生殖只产生雌性。
但是,在其他时期,雌性将同时繁殖雌性和雄性,它们将通过性繁殖。
单性生殖系的起源
在单性生殖产生后代的双性恋物种中,它们通常会产生单性生殖雌性。这些新兴的单性世系与双性恋同伴在表型和基因型上可能有很大差异。有多种机制可以引起这些孤雌生殖谱系。
自发
性相互作用的丧失是通过抑制减数分裂,通过环境条件改变对性的诱导以及调节激素表达的基因突变而发生的。
在极端情况下,该突变可通过“修复”严格孤雌生殖谱系的基因型而起作用,从而可能产生孤雌生殖雄性和雌性。
通过杂交
杂交是在动物中产生孤雌生殖谱系的最常见方法,并且可以在蜗牛,昆虫,甲壳类动物和大多数单性脊椎动物中观察到杂交。
它们源自具有高杂合性和亲本物种的典型等位基因的两个双性恋物种的杂交。在这些中,减数分裂是一个障碍,导致性欲的丧失。
传染源
它通过单性生殖雌性和相同或密切相关物种的雄性之间的杂交而发生。据信这是单性生物中多倍体的主要原因。
性和孤雌生殖世系之间的基因流动允许基因以传染性方式传播。因此,性生物可以反过来起源或产生新的孤雌生殖系。
传染源
Wolbachia pipientis是Proteobacteria门的一种细菌,约占所有昆虫物种的20%。
它负责宿主的生殖操作,例如细胞质不相容,遗传雄性的女性化,雄性死亡和孤雌生殖。它感染节肢动物和线虫。
它通过父母进行传输。该细菌能够在赤眼蜂属的寄生类黄蜂以及螨虫和其他节肢动物中诱导孤雌生殖。
另一方面,另一种细菌Xiphinematobacter影响线虫Dorylaimida线虫,也引起孤雌生殖。
因果关系
在许多物种中,孤雌生殖谱系是通过单一机制产生的。但是,在其他物种中,它们可以通过各种机制产生。例如,类的孤雌生殖谱系通常有双重起源。
二倍体克隆源于自然的性欲丧失,而多倍体克隆则源于同种或相关物种单性生殖雄性和雌性之间的杂交。
另一个例子是蚜虫Rhoopalosiphum padi。在该物种中,孤雌生殖谱系可以来自三个不同的来源:自发的,杂种的或传染性的。
发生孤雌生殖的生物
轮虫
轮虫中有仅通过雌性无性生殖孤雌生殖繁殖的物种,以及将这种孤雌生殖与普通性繁殖交替发生的物种。
无性生殖和有性生殖之间的过渡受环境控制。根据一些作者的观点,轮虫物种的成功完全丧失了性繁殖,这是由于在指数无融合生殖孤雌生殖繁殖期间积累了突变。
这与“有丝分裂”杂交一起,将允许产生足够的基因型多样性以适应不同的环境条件。这样,将消除性生殖的巨大优势。
软体动物
据报道某些腹足类软体动物单性生殖。在这些物种中有Potamopyrgus antipodarum,Tarebia granifera和所有黑变种。
除结核分枝杆菌的二倍体种族外,后一属的所有代表都是多倍体。
甲壳类
已经记录了许多种类的甲壳类动物的繁殖,包括notostracos,conchostracos,anostracos,cladocerans,十足类和成龙类。
在克拉科德拉,繁殖的典型形式是通过周期性孤雌生殖。女性从春季到夏季单性繁殖。
当环境条件不利时,生物体会有性繁殖,以形成可以在休眠状态下长期生存的包囊卵。
甲壳类Cladocera Daphnia longispina与孤雌生殖卵。摄影:罗兰·伯克(Roland Birke)/摄影库/盖蒂图片社。取自thoughtco.com编辑
大理石蟹(Procambarus fallax forma virginalis)是唯一已知的十足动物甲壳纲动物,仅通过孤雌生殖繁殖。
脊椎动物
在软骨鱼类中,孤雌生殖至少发生在鹰,斑马鲨和锤头鲨中。据报道,在骨性鱼类中,Poecilliopsis属具有杂种优势。
其他一些鱼类可以交替进行有性繁殖和孤雌生殖繁殖。蜥蜴的许多种都是通过孤雌生殖繁殖的。杂交被认为是它们中这种类型的繁殖的主要原因。
在其他种类的爬行动物中,主要是蟒蛇和其他蛇,也已报道了二十四味精的发生。在鸟类中,已在鸡,火鸡和某些鹌鹑物种中观察到自发孤雌生殖。
在哺乳动物中,母本和父本基因组是正常胚胎发育所必需的。因此,在这些生物中单性生殖不是自然发生的。
这已经在实验室中通过实验实现。然而,诱导的孤雌生殖通常导致异常发育。
植物
许多植物物种表现出明确的地理孤雌生殖模式,其中孤雌生殖形式更偏向寒冷地区。同时,性形式比无性伴侣更为热带。
参考文献
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