Che cos'è la partenogenesi?
Riproduzione senza fecondazione
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La partenogenesi è un tipo diriproduzione asessuatain cui un gamete femminile o una cellula uovo si sviluppa in un individuo senza fecondazione. Il termine deriva dalle parole greche parteno (che significa vergine) e genesi (che significa creazione.)
Gli animali, inclusa la maggior parte dei tipi di vespe, api e formiche, che non hannocromosomi sessualiriprodurre con questo processo. Alcuni rettili e anche i pesci sono in grado di riprodursi in questo modo. Molte piante sono anche in grado di riprodursi per partenogenesi.
La maggior parte degli organismi che si riproducono anche per partenogenesiriprodursi sessualmente. Questo tipo di partenogenesi è noto come partenogenesi facoltativa e organismi tra cui pulci d'acqua, gamberi, serpenti , squali e draghi di Komodo si riproducono attraverso questo processo. Altre specie partenogene, inclusi alcuni rettili, anfibi e pesci, sono in grado di riprodursi solo in modo asessuato.
Punti chiave: Partenogenesi
- Nella partenogenesi, la riproduzione avviene per via asessuata quando una cellula uovo femminile si sviluppa in un nuovo individuo senza fecondazione.
- Molti diversi tipi di organismi si riproducono per partenogenesi inclusi insetti, anfibi, rettili, pesci e piante.
- La maggior parte degli organismi partenogeni si riproduce anche sessualmente, mentre altri si riproducono solo con mezzi asessuati.
- La partenogenesi è una strategia adattativa che consente agli organismi di riprodursi quando la riproduzione sessuale non è possibile a causa delle condizioni ambientali.
- La partenogenesi che avviene per apomixis comporta la replicazione di un uovo per mitosi risultando in cellule diploidi che sono cloni del genitore.
- La partenogenesi che avviene per automixis comporta la replicazione di un uovo per meiosi e la trasformazione dell'uovo aploide in una cellula diploide mediante duplicazione del cromosoma o fusione con un corpo polare.
- In arhenotokous partenogenesi, l'uovo non fecondato si sviluppa in un maschio.
- Nella partenogenesi thelytoky, l'uovo non fecondato si sviluppa in una femmina.
- Nella partenogenesi deuterotoky, un maschio o una femmina possono svilupparsi dall'uovo non fecondato.
Vantaggi e svantaggi
La partenogenesi è una strategia adattativa per garantire la riproduzione degli organismi quando le condizioni non sono favorevoli alla riproduzione sessuale.
La riproduzione asessuata può essere vantaggiosa per gli organismi che devono rimanere in un ambiente particolare e in luoghi in cui i compagni scarseggiano. Numerosi figli possono essere prodotti senza 'costare' al genitore una grande quantità di energia o tempo.
Uno svantaggio di questo tipo di riproduzione è la mancanza di variazione genetica . Non c'è movimento di geni da una popolazione all'altra. Poiché gli ambienti sono instabili, le popolazioni geneticamente variabili sono in grado di adattarsi a condizioni mutevoli meglio di quelle prive di variazione genetica.
Come avviene la partenogenesi
La partenogenesi avviene in due modi principali: apomixis e automixis.
Nell'apomissi, gli ovociti sono prodotti da mitosi . Nella partenogenesi apomittica, la femminacellula sessuale(ovocita) si replica per mitosi producendone due diploide cellule. Queste cellule hanno il complemento completo di cromosomi necessario per svilupparsi in un embrione.
La progenie risultante sono cloni della cellula madre. Tra gli organismi che si riproducono in questo modo ci sono piante da fiore e afidi .
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In automixis, gli ovociti sono prodotti da meiosi . Normalmente in oogenesi (sviluppo degli ovociti), il risultante cellule figlie sono divisi in modo diseguale durante la meiosi.
Questa citochinesi asimmetrica si traduce in un grande uovo (ovocita) e cellule più piccole chiamate corpi polari. I corpi polari si degradano e non vengono fecondati. L'ovocita è aploide e diventa diploide solo dopo essere stato fecondato dallo sperma maschile.
Poiché la partenogenesi automitica non coinvolge i maschi, la cellula uovo diventa diploide fondendosi con uno dei corpi polari o duplicando i suoi cromosomi e raddoppiando il suo materiale genetico.
Poiché la progenie risultante è prodotta dalla meiosi, ricombinazione genetica si verifica e questi individui non sono veri cloni della cellula madre.
Attività sessuale e partenogenesi
In una svolta interessante, alcuni organismi che si riproducono per partenogenesi hanno effettivamente bisogno dell'attività sessuale affinché si verifichi la partenogenesi.
Conosciuto come pseudogamia o ginogenesi, questo tipo di riproduzione richiede la presenza di spermatozoi per stimolare lo sviluppo degli ovuli. Nel processo, non viene scambiato materiale genetico perché lo spermatozoo non fertilizza l'ovulo. La cellula uovo si sviluppa in un embrione per partenogenesi.
Gli organismi che si riproducono in questo modo includono alcune salamandre, insetti stecco, zecche , afidi, acari , cicale, vespe, api e formiche .
Come viene determinato il sesso
In alcuni organismi come vespe, api e formiche,il sesso è determinatoper fecondazione.
Nella partenogenesi dell'arrenotomia , un uovo non fecondato si trasforma in un maschio e un uovo fecondato in una femmina. La femmina è diploide e contiene due serie di cromosomi, mentre il maschio è aploide.
Nella partenogenesi thelytoky, le uova non fecondate si sviluppano in femmine. La partenogenesi di Thelytoky si verifica in alcune formiche, api, vespe, artropodi , salamandre, pesci e rettili.
Nella partenogenesi deuterotoky, sia i maschi che le femmine si sviluppano da uova non fecondate.
Altri tipi di riproduzione asessuale
Oltre alla partenogenesi, esistono molti altri tipi di riproduzione asessuata. Alcuni di questi metodi includono:
- Allen, L., et al. Prove molecolari per le prime registrazioni di partenogenesi facoltativa nei serpenti elapidi . Scienza aperta della società reale , vol. 5, n. 2, 2018.
- Dudgeon, Christine L., et al. Passa dalla riproduzione sessuale a quella partenogenetica in uno squalo zebra . Notizie sulla natura , Nature Publishing Group, 16 gennaio 2017.
- ' Partenogenesi .' Enciclopedia del Nuovo Mondo.