Кто размножается без полового акта?

Бесполое размножение – это тип размножения, при котором организм может производить потомство без помощи партнера. Этот процесс широко распространен в животном мире, начиная от простых одноклеточных организмов и заканчивая более сложными многоклеточными животными. Бесполое размножение может принимать различные формы, такие как почкование, бинарное деление, фрагментация и партеногенез. Способность к бесполому размножению имеет большое значение для выживания и эволюции видов, поскольку позволяет им быстро и эффективно производить потомство в определенных условиях.

Почкование — это распространенная форма бесполого размножения, при которой новый организм развивается из выроста или почки родительского организма. Этот процесс характерен для простых многоклеточных животных, таких как гидра и некоторые виды медуз. Почка растет и развивается в новую особь, в конечном итоге отделяясь от родительского организма, чтобы вести независимую жизнь. Почкование может происходить многократно, приводя к образованию колоний из генетически идентичных особей.

Бинарное деление — это тип бесполого размножения, который происходит у одноклеточных организмов, таких как бактерии и простейшие. В этом процессе родительская клетка делится на две идентичные дочерние клетки, каждая из которых имеет полный набор генетического материала. Бинарное деление — это быстрое и эффективное средство размножения, позволяющее быстро расти и распространяться бактериальным популяциям. Однако это также может привести к накоплению мутаций и потере генетического разнообразия с течением времени.

Партеногенез — тип бесполого размножения, встречающийся у некоторых высших животных, таких как рептилии, рыбы и насекомые. В этом процессе неоплодотворенная яйцеклетка превращается в эмбрион и, в конечном итоге, в зрелую особь. Партеногенез может происходить естественным образом или индуцироваться факторами окружающей среды, такими как температура или химические сигналы. Хотя партеногенез у млекопитающих встречается редко, у некоторых видов были задокументированы случаи девственного рождения.

Амазонская моллинезия — вид рыб, размножающийся исключительно партеногенезом. Это означает, что все особи — самки, а каждое новое поколение — генетический клон предыдущего. Хотя это может показаться недостатком, амазонская молли разработала уникальные стратегии, позволяющие справиться с отсутствием генетического разнообразия, такие как способность включать чужеродный генетический материал в свои геномы.

Фрагментация — это тип бесполого размножения, который встречается у некоторых видов морских звезд и губок. В этом процессе фрагмент родительского организма отрывается и развивается в новую особь. Фрагментация может происходить случайно или преднамеренно, например, в ответ на хищничество или физическое повреждение. Этот процесс может привести к образованию колоний генетически идентичных особей, что может быть выгодно в некоторых условиях.

Патологический партеногенез — редкое явление, при котором самка животного производит потомство без спаривания или оплодотворения. Это может произойти в ответ на стресс, болезнь или другие факторы, нарушающие нормальные репродуктивные процессы. Хотя патологический партеногенез встречается редко, он был зарегистрирован у различных видов, включая акул, змей и индеек.

Самооплодотворение — это тип бесполого размножения, который происходит у гермафродитных организмов, таких как некоторые виды улиток и червей. В этом процессе особь оплодотворяет свои собственные яйцеклетки, что приводит к производству потомства со смесью генетического материала от обоих родителей. Самооплодотворение может быть полезным в некоторых средах, где партнеры редки или непредсказуемы.

Апомиксис — тип бесполого размножения, встречающийся у растений, при котором зародыши развиваются из неоплодотворенных яиц. Этот процесс может происходить естественным образом или быть вызван генетическими факторами или факторами окружающей среды. Апомиксис может быть полезен в сельском хозяйстве, поскольку он позволяет выращивать генетически идентичные культуры без необходимости производства семян.

Бесполое размножение может иметь серьезные последствия для эволюции видов, поскольку со временем может привести к накоплению мутаций и утрате генетического разнообразия. Однако бесполое размножение также может позволить видам быстро адаптироваться к изменяющимся условиям и более эффективно колонизировать новые места обитания. Баланс между генетическим разнообразием и приспособляемостью является постоянной проблемой для бесполых организмов.

Бесполое размножение имеет несколько преимуществ, таких как быстрое и эффективное размножение, способность быстро колонизировать новые места обитания и производство генетически идентичного потомства. Однако бесполое размножение также может привести к накоплению вредных мутаций, утрате генетического разнообразия и снижению приспособляемости к изменяющимся условиям. Преимущества и недостатки бесполого размножения зависят от конкретной среды и эволюционной истории организма.

Бесполое размножение — увлекательное и разнообразное явление в животном мире, начиная от простых одноклеточных организмов и заканчивая более сложными многоклеточными животными. Бесполое размножение может принимать различные формы, такие как почкование, бинарное деление, фрагментация и партеногенез. Хотя бесполое размножение имеет свои преимущества и недостатки, оно имеет большое значение для выживания и эволюции видов, позволяя им быстро и эффективно производить потомство в определенных условиях.

Для бесполого размножения требуется только один родительский организм, и в результате получается генетически идентичное потомство (например, клон). Поскольку смешивание генетической информации не требуется, и организмам не нужно тратить время на поиск партнера, популяции могут быстро увеличиваться из-за бесполого размножения. Обратная сторона? Если организм размножается бесполым путем, его популяция обычно лучше всего подходит для одной конкретной среды обитания, что дает всем членам одинаковую уязвимость перед болезнями или хищниками.

В то время как бесполое размножение обычно предназначено для одноклеточных организмов и растений, есть несколько представителей царства животных, которые размножаются бесполым путем. ? Некоторые могут даже комбинировать или чередовать половое и бесполое размножение в зависимости от обстоятельства, полезный инструмент, чтобы рассказать о преимуществах и недостатках, связанных с отсутствием генетических разнообразие.

Акулы

Партеногенез, форма бесполого размножения, при которой зародыши развиваются из неоплодотворенных яиц, наблюдался у содержащихся в неволе самок животных, которые изолированы от самцов на длительные периоды времени. Первое зарегистрированное свидетельство партеногенеза у хрящевой рыбы (включая акул, скатов и скатов) произошло в 2001 году с акулой-молотом в неволе. ? Выловленная в дикой природе акула не контактировала с самцом как минимум три года, но все же родила нормально развитую живую самку. Исследования не нашли доказательств генетического вклада отца.

В 2017 году акула-зебра по имени Леони в Австралии родила трех детенышей акул после пяти лет разлуки со своей половинкой. Генетическое тестирование образцов тканей акулы-матери, предполагаемой акулы-отца и потомства показало, что дети несли ДНК только своей матери. ? Это также была первая демонстрация индивидуального перехода от полового к партеногенетическому воспроизведению у любого вида акул.

Комодские драконы

Обычно Дракон Комодо самцы вступают в агрессивную схватку друг с другом во время брачного сезона. Некоторые самцы даже остаются с самкой в ??течение нескольких дней после спаривания, чтобы убедиться, что она больше ни с кем не спаривается.

Подобно акулам, драконы Комодо не считались способными к бесполому размножению до недавнего времени, особенно в 2006 году в английском Честерском зоопарке. Дракон Комодо, который никогда в жизни не контактировал с мужчиной, отложил 11 яиц, проверенных только на ее ДНК. ? Поскольку драконы Комодо перечислены МСОП как «уязвимые», способность к размножению без спаривания может пригодиться для сохранения вида. ? ?

Морская звезда

Морские звезды обладают способностью к размножению половым и бесполым путем, но с интересной особенностью. Бесполое размножение у некоторых морских звезд достигается за счет деления, что означает, что животное фактически разделяется на две части и производит два полных организма. В некоторых случаях морская звезда добровольно отламывает одну из своих рук, а затем восстанавливает недостающую часть, в то время как сломанная часть превращается в целую другую морскую звезду. Известно, что из примерно 1800 ныне существующих видов морских звезд только 24 вида размножаются бесполым путем путем деления.

Хлыстохвостые ящерицы

Некоторые ящерицы, такие как хлыстохвост из Нью-Мексико, уникальны тем, что они могут размножаться бесполым путем, но при этом сохраняют изменения ДНК от поколения к поколению. В 2011 году исследователи из Института медицинских исследований Стоуэрса в Канзас-Сити обнаружили, что, хотя это не редкость для бесполых рептилий, для превращения яиц в эмбрионы без оплодотворения клетки самки хлыста набирали в два раза больше хромосом, чем обычно. процесс. ? Это означает, что яйца хлыстохвоста имеют такое же количество хромосом и, как следствие, генетическое разнообразие, как у ящериц, размножающихся половым путем.

Змеи Python

Первое «непорочное рождение» бирманского питона, самой длинной змеи в мире, было зарегистрировано в 2012 году в зоологическом саду Луисвилля в Кентукки. 20-футовый 11-летний питон по имени Тельма, который постоянно жил с другой змеей-самкой. (соответственно названная Луиза) произвела кладку из 61 яйца, несмотря на то, что не контактировала с самцом. через два года. Яйца содержали смесь здоровых и нездоровых эмбрионов, что в конечном итоге привело к рождению шести здоровых младенцев женского пола. Их ДНК с тех пор была проанализирована учеными из Биологического журнала Линнеевского общества, которые подтвердили, что Тельма является единственным родителем.

Мраморные раки

В мраморные раки попал в заголовки газет в 1995 году, когда владелец немецкого аквариума обнаружил ранее неизведанный вид раков, который, казалось, клонировал себя. Все потомство было самками, что позволяет предположить, что этот новый рак мог быть единственным десятиногим ракообразным (включая крабов, омаров и креветок), способным к бесполому размножению. С тех пор уникальный вид мраморных раков сформировал дикие популяции в пресноводных средах обитания в Европе и Африке, нанося ущерб как инвазивный вид.

Так было до недавнего времени, в 2018 году, когда ученым удалось секвенировать ДНК мраморных раков как из немецкого зоомагазина, откуда они произошли, так и диких особей, пойманных на Мадагаскаре. Они смогли подтвердить, что все раки действительно были клонами, произошедшими от единого организма в результате партеногенезной формы бесполого размножения. Этот вид имел очень небольшое генетическое разнообразие и был эволюционно молодым, что было редкостью среди бесполых размножающихся животных, и время совпадало с первоначальным открытием в Германии. Они также подсчитали, что с 2007 по 2017 год ареал инвазивных мраморных раков увеличился в 100 раз.

Амазонка Молли Фиш

Вид пресноводных рыб, обитающих в Мексике и Техасе, молли-амазонка – все самки. Насколько нам известно, они всегда размножались бесполым путем, что обычно ставило бы вид под угрозу исчезновения из-за потери гена. Однако в случае с этой конкретной рыбой бесполое размножение во многом пошло им на пользу. В исследовании 2018 года было проведено сравнение геномов моллинезий Амазонки с геномами двух аналогичных видов, и было обнаружено, что моллинезии не только выживают, но и процветают. Они пришли к выводу, что геном молли отличается высоким уровнем разнообразия и не обнаруживает широко распространенных признаков геномного распада, несмотря на то, что он полностью женский.

Осы размножаются как половым, так и бесполым путем. У тех, кто размножается половым путем, самки рождаются из оплодотворенной яйцеклетки, а самцы – от неоплодотворенной. Есть некоторые популяции ос, которые производят только самок из неоплодотворенных яиц, по сути откладывая яйца, оплодотворенные их собственной ДНК. Ученые выяснили, что размножение осы половым или бесполым путем определяется одним геном. Используя эксперименты по скрещиванию тлей на осах, исследователи из Цюрихского университета смогли продемонстрировать, что этот признак передается рецессивно, и ровно 12,5% самок в конкретном поколении воспроизводят бесполым путем. ? ?

Муравьи

Некоторые муравьи обладают способностью к размножению как половым, так и бесполым путем. В случае обычных черных муравьев-плотников оплодотворенные яйца станут рабочими самками, а неоплодотворенные – самцами. Mycocepurus smithii, грибной вид муравьев, который обитает в Неотропическом регионе, считается полностью бесполым в большинстве его популяция – что довольно впечатляюще, учитывая, что это самый распространенный и самый густонаселенный из всех грибов, выращивающих муравей. До исследования 2011 г., опубликованного в Труды Национальной академии науксчиталось, что эти муравьи полностью бесполые. В ходе исследования было отобрано 1930 миллионов муравьев-кузнецов из 234 колоний, собранных в Латинской Америке, и было обнаружено, что каждый муравей был женским клоном королевы в 35 из 39 исследованных популяций. В остальных четырех муравьях, обитающих вдоль реки Амазонка, была смесь генов, предполагающих половое размножение.

Крошечный жук, который питается соком растений, тля размножаются настолько быстро, что могут нанести значительный ущерб посевам в больших количествах. Тля буквально рождается беременной, в ее яичнике один за другим развиваются эмбрионы. с развитыми эмбрионами, содержащими больше эмбрионов, и так далее (подумайте о конвейере или гнездовании кукла). Тля может заменить свои бесполые репродуктивные привычки половым размножением в определенное время года. особенно осенью в регионах с умеренным климатом, чтобы поддерживать естественное разнообразие генетических бассейн.

Hydras

Hydras , разновидность небольших пресноводных организмов, обитающих в умеренных и тропических регионах, известны своим бесполым «почкованием». В гидра развивает почки на их цилиндрических телах, которые в конечном итоге удлиняются, развивают щупальца и отщипывают, чтобы стать новыми. частные лица. Они производят бутоны каждые несколько дней в зависимости от их окружения и, насколько ученые могут сказать, не стареют. Зоологи считают, что гидры впервые появились около 200 миллионов лет назад во времена Пангеи, поэтому они были примерно в то же время, что и динозавры.

Водяные блохи

Водяные блохи, обычно обитающие в мелких водоемах, таких как пруды и озера, представляют собой микроскопические организмы зоопланктона размером от 0,2 до 3,0 мм. Хотя они обычно размножаются бесполым путем, у водяных блох есть особая уловка, предназначенная для трудных времен. Когда популяции угрожают такие условия, как нехватка пищи или волны тепла, они спариваются и откладывают яйца, которые могут оставаться в спящем состоянии в течение десятков лет. Эти яйца содержат оплодотворенные эмбрионы, которые генетически разнообразны, в отличие от потомства, произведенного бесполым путем, которое идентично родителю. Не только это, но и спящие яйца очень долговечны, чтобы выжить в суровых условиях.

Ученые могут использовать эти яйца для изучения эволюции водяных блох в условиях изменения климата, сравнивая более старые яйца с современными. Эти исследования показали, что максимальная температура для активности водяных блох на полградуса выше, чем было 40 лет назад, что свидетельствует о том, что эти крошечные организмы обладают способностью генетически адаптироваться к изменению климата.

Непорочное зачатие не является чем-то сверхъестественным в природе. Самки некоторых животных могут родить детёнышей или отложить яйца без предварительного оплодотворения самцом. Такой способностью обладают свыше 70 видов живых существ.

Немного биологии: как происходит беременность без оплодотворения

Способность самок к беременности без участия самцов и появлению здорового потомства в биологии называется партеногенезом. Такое размножение не предусматривает соединения мужских и женских гамет, тем не менее оно относится к половым способам продолжения рода. Плод развивается после слияния 2 яйцеклеток или спонтанного деления 1 женской репродуктивной клетки. Процесс может быть:

• постоянным, когда самцов совсем нет либо они все имеют атрофированные гениталии;
• временным, если рядом с самкой долгое время нет половых партнёров, готовых к спариванию.

Партеногенез бывает трёх видов

При партеногенезе у некоторых животных рождаются только представители одного пола, у других же потомство может состоять и из самок, и из самцов. Это связано с особенностями строения ДНК. К примеру:

• У полосатой акулы сперматозоид у особи мужского пола может нести как X, так и Y-хромосому, а у самок яйцеклетка содержит только X-хромосому. То есть при развитии плода при партеногенезе передача потомству Y-хромосомы исключается, а без неё формирование самцов невозможно.
• У варанов ситуация иная: у самцов либо две Y, либо две X-хромосомы, а у самок комбинация — XY. Таким образом, появляющийся при партеногенезе плод может получить любой «набор», а значит шансы, что из него сформируется самка или самец, равны.

Среди акул только представители рода Paragaleus способны к партеногенезу — в результате такого размножения получаются одни самки

У бессамцового размножения есть свои плюсы и минусы. К преимуществам относится то, что этот способ помогает быстрее размножиться (не нужно искать пару, тратить время на брачные ритуалы и пр.). К тому же для появления новой популяции достаточно одной материнской особи. Минус партеногенеза — отсутствие генетического разнообразия потомков, что приводит к мутациям и вырождению. Поэтому виды, которые полностью утратили способность размножаться без самцов, качество заменяют количеством — оставляют потомство из нескольких сотен особей.

Какие животные способны размножаться без полового партнёра

Нет ни одного вида млекопитающих (класса позвоночных животных, к которому относимся и мы с вами) с зафиксированными случаями самооплодотворения. Партеногенез встречается преимущественно среди членистоногих (насекомых, пауков, клещей). Известны и более развитые существа, способные к «непорочному зачатию», — самки некоторых птиц, рыб и рептилий способны успешно продолжать род и без помощи самцов.

Пчёлы

Из отложенных оплодотворённых яиц появляются рабочие особи, из неоплодотворённых — трутни. Последние отличаются крупными размерами (в 2–3 раза больше рабочих пчёл) и развитыми органами чувств. Особенность в том, что трутни — это всегда самцы. Их функция в рое — совокупление с пчелиной маткой, которая делает это всего один раз за всю жизнь. Королева собирает сперму в специальный орган — семяприёмник, а потом «выдаёт» либо оплодотворённые, либо неоплодотворённые яйца.

Если все пчёлы погибнут и останется только королева, то она сможет легко восстановить свою «семью»: отложит неоплодотворённые яйца, из них родятся трутни, которые приступят к спариванию с пчелиной маткой

Иранский паук-гоблин

Паук-гоблин — настоящий малютка, его размеры не превышают 3 мм. Среди этих членистоногих самцов не существует, в семействе Triaeris stenaspis — одни паучихи. Самки откладывают яйца, из которых вылупляются новые особи женского пола. Каждое следующее поколение показывает более низкий коэффициент рождаемости (откладывает меньше яиц, чем их прородители). Так природа чуть притормаживает процесс заселения планеты этими пауками, а иначе они бы расплодились до того, что начали мешать выживанию других животных.

Паук-гоблин живёт преимущественно в Иране, но в последнее время его стали находить и в Европе — скорее всего, паука туда завезли иммигранты на своей одежде или обуви

Улитки мелании

Среди улиток меланий есть и самцы, и самки. Вот только представители мужского пола имеют атрофированные гениталии и не способны к оплодотворению самок. Всю обязанность по продолжению рода берут на себя «прекрасные дамы». Кстати, этих улиток часто покупают аквариумисты: их ценят за способность старательно вычищать дно и стёкла. Но если «посчастливится» заполучить самку, то при определённых условиях (высокой температуре воды и хорошем прокорме) она начнёт так активно откладывать яйца, что уже через 2–3 недели ничего не будет видно из-за сотни ползающих по стеклу моллюсков.

Улитки мелании из-за своей способности к быстрому размножению не раз создавали природные катастрофы, перенаселяя водоёмы на Кубе, в Доминиканской республике, Южной Африке, Америке

Мраморный рак

Этого рака ещё называют Мраморной девой за то, что способностью к размножению у них обладают только самки (самцы стерильны). Они размножаются исключительно партеногенезом. Что интересно, само по себе развитие плода у рака-девочки, находящейся в одиночестве, не начнётся. Процесс запускается только после соития между самцом и самкой. Оплодотворение не совершается, но от полового акта у рачихи запускается гормональный всплеск, который и вызывает деление яйцеклетки.

Мраморный рак — угроза для других обитателей водоёмов Европы и Америки: их популяция так активно растёт, что вытесняет других животных

Тихоходки

Тихоходки — животные, которые во многих направлениях являются чемпионами. Например, это самые маленькие (с длиной тела до 1,5 мм) многоклеточные существа с полноценной пищеварительной, выделительной, нервной и половой системами. А ещё они рекордсмены по выживанию. Их находят и в горячих источниках, и подо льдом. При наступлении неблагоприятных условий эти малыши способны на десятилетия впадать в состояние анабиоза (когда все процессы жизнедеятельности замедляются), а при наступлении благоприятных условий — мгновенно оживать. Самки тихоходок способны активно размножаться без самцов — это у них даже получается успешнее, чем с половым партнёром: после полноценного спаривания тихоходка откладывает от 1 до 15 яиц, а после партеногенеза — до 40.

Многие люди не знают о существовании тихоходок, хотя эти странные животные окружают нас повсеместно

Комодские вараны

Комодские вараны — самые большие ящерицы, способные вырастать до 3 метров в длину и набирать вес до 80 кг. То, что эти рептилии умеют размножаться партеногенезом, стало известно только в 2005 году. В лондонском зоопарке жила самка варана, которая 3 года не общалась с другими представителями своего вида. И вот однажды эта дама начала откладывать яйца, из которых появились крепкие и здоровые варанчики.

Комодские вараны охотно спариваются, но если рядом с самкой долгое время не будет самца, то она начнёт сама откладывать яйца

Фотогалерея: другие случаи партеногенеза

Самки индейки, помещённые в пределах слышимости самцов, начинают активно откладывать яйца Тля — это «матрёшка» живой природы, так как внутри беременной самки может расти другая беременная самка При отсутствии представителей мужского пола самка дафнии производит яйца, из которых получаются только особи женского рода Был зафиксирован всего один случай рождения змеёнышей самкой удава без участия самца Ящерицы Cnemidophorus могут размножаться традиционным способом, но самки предпочитают партеногенез и всячески избегают самцов У цинипидов на одного самца приходится 100 самок, поэтому представительницам женского пола приходится «выкручиваться» и саморазмножаться

Среди всех животных, кроме млекопитающих, встречаются случаи партеногенеза — развития у самки плода из одной только яйцеклетки без предварительного оплодотворения самцом. Это является защитным механизмом, поддерживающим популяцию в сложных условиях, например, при изоляции, когда представители одного вида редко встречаются друг с другом.

Размножение без полового акта – это явление, которое изначально казалось фантастикой, но которое научно обосновано и наблюдается в природе. Возможность размножаться без полового партнера – это одна из стратегий, используемых различными организмами для поддержания своего вида.

Великая часть животных размножается половым путем, но существуют и те, кто предпочитает сохранять свою генетическую информацию в пределах одного организма. Такие организмы могут размножаться асексуально, то есть без смешивания генетического материала с другим организмом.

Некоторые приматы и млекопитающие могут образовывать клонов, копируя свою генетическую информацию и создавая точные копии себя. Однако большинство организмов, способных на асексуальное размножение, относятся к мирозданию растений и насекомых.

К таким организмам относятся, например, бактерии и водоросли. Бактерии способны разделяться путем деления, создавая две идентичные копии себя. Водоросли же могут размножаться путем дробления на фрагменты или процессом, известным как споруляция. В результате такого процесса, родительская особь создает споры, которые впоследствии развиваются в новые организмы.

Неудивительно, что примеры асексуального размножения в природе находятся на противоположных концах эволюционной лестницы. Для растений и насекомых, асексуальное размножение может быть стратегией для быстрого распространения по территории, выживания в неблагоприятных условиях или адаптации к стрессу.

Кто размножается без полового акта?

В природе существует множество организмов, которые могут размножаться без полового акта. Этот процесс, известный как бесполовое размножение или апомиксис, позволяет им создавать потомство без необходимости участия двух родителей. Бесполое размножение может происходить разными способами и включать различные механизмы.

Некоторые растения способны к бесполому размножению. Например, клубеньки и луковицы, характерные для некоторых видов тюльпанов и луковичных растений, являются формой агамоспермии. В этом случае, новые растения образуются путем клонирования материнского растения и не требуют участия пыльцы и половых органов. Аналогичные процессы также наблюдаются у некоторых видов грибов, водорослей и бактерий.

Некоторые животные также могут размножаться без полового акта. Например, некоторые виды звездочетов и туниц способны к регенерации и могут образовывать новые особи из отростков или фрагментов своего тела. Некоторые наземные позвоночные, такие как ящерицы и плазуны, могут размножаться путем партеногенеза, когда новые особи образуются из невызревших яйц без оплодотворения.

Бесполое размножение является эволюционно устойчивым стратегией для некоторых организмов, позволяющей им быстро и эффективно воспроизводиться в определенных условиях. Однако, половое размножение имеет свои преимущества, такие как генетическое разнообразие и способность к адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды.

Научные факты о половом размножении

Результаты множественных исследований показывают, что половое размножение имеет несколько преимуществ перед асексуальным. Во-первых, оно способствует увеличению генетического разнообразия в популяции, что повышает ее адаптивные возможности. Во-вторых, половое размножение способствует эволюции и отбору наиболее приспособленных особей.

Однако, существуют виды, которые способны размножаться без полового акта. Этот процесс называется апомиксисом или партеногенезом. В ходе партеногенеза развитие нового организма происходит из неоплодотворенных яйцеклеток. Партеногенез встречается в ряде животных, таких как пчелы и тарганы, а также некоторых растений.

Несмотря на все преимущества полового размножения, апомиксис также имеет определенные преимущества. В частности, он позволяет размножаться особям, которые оказались оторванными от своей популяции или находятся в условиях, где половая репродукция затруднена. Также, партеногенез может быть полезен для сохранения генетических черт популяции и устранения негативных эффектов скрещивания.

В итоге, половое размножение и апомиксис представляют разные стратегии в репродукции и имеют свои преимущества и недостатки. Однако, научные исследования продолжают углублять наше понимание этих процессов и их влияния на животный и растительный мир.

Размножение без участия половых клеток

В некоторых случаях организмы способны размножаться без полового акта благодаря процессу апомиксиса. При апомиксисе новое поколение образуется из неполовых клеток без участия оплодотворения. Этот процесс может варьироваться в разных организмах и может включать такие процессы, как клонирование и партеногенез.

Клонирование — это процесс создания генетически идентичных копий организма. В природе некоторые организмы, такие как амебы и бактерии, могут размножаться путем простого деления на две или более копии себя. При этом каждая новая копия будет иметь идентичные гены и характеристики оригинального организма.

Партеногенез — это процесс размножения, при котором организм развивается из неполовой клетки, обычно яйца, без оплодотворения. В некоторых случаях это может быть результатом механической стимуляции, а в других случаях — генетически программированной способности организма к партеногенезу.

Бесполовое размножение имеет свои преимущества и недостатки. Среди преимуществ можно выделить быстрое размножение и занимание новых территорий без необходимости поиска партнера. Однако, это также может привести к низкой генетической изменчивости и уязвимости к внешним факторам.

В целом, размножение без участия половых клеток — это удивительный феномен природы, который до сих пор является объектом исследований и позволяет нам лучше понять разнообразие и адаптивность живых организмов.

Примеры самозаплодения в природе

Примеры самозаплодения в природе подчеркивают адаптивные возможности организмов и их способность к самосохранению. Несмотря на это, половое размножение остается основным механизмом вида и обеспечивает генетическое разнообразие и эволюционную приспособляемость.

Механизмы асексуального размножения

Существует несколько механизмов асексуального размножения:

1. Размножение делением или бесполым делением. В этом случае организм делится на две или более части, каждая из которых затем становится отдельным индивидуумом. Примерами такого размножения являются клеточное деление, деление на организмы-дочерние и бутонизация.
2. Споры. Некоторые организмы способны производить споры, которые после определенного периода времени прорастают в новые индивидуумы. Такие споры могут осуществляться через разные механизмы, как растительной, так и животной природы.
3. Размножение партеногенезом. В этом случае самка может размножаться без участия самца и производить потомство из неполовых яйцеклеток. Такое размножение обнаружено у многих видов насекомых, рептилий и некоторых рыб.

Механизмы асексуального размножения имеют некоторые преимущества, такие как быстрая и эффективная производство потомства, особенно в условиях, когда половая репродукция затруднена или невозможна. Однако они также имеют свои недостатки, так как отсутствие смешения генетического материала может привести к накоплению мутаций и снижению генетического разнообразия в популяции.

В мире животных и растений существует множество разнообразных способов размножения, и одним из них является размножение без полового акта. Этот процесс позволяет размножаться определенным организмам, обходя необходимость в совокуплении с партнером. Часто это является удобным способом для размножения в условиях, неблагоприятных для развития потомства.

Многие растения и животные способны размножаться без полового акта, используя различные стратегии. Один из таких способов – это вегетативное размножение. Вегетативное размножение позволяет организму создавать копии самого себя, не затрачивая энергию на поиск партнера и процесс полового созревания. Вегетативное размножение включает в себя такие методы, как деление клеток, отрастание побегов или раздельное образование гонад без перекрестного оплодотворения.

Примером растений, размножающихся вегетативно, можно привести клубнику, картофель или бактерию, образующую клетки-дочери, генетически идентичные исходному организму.

Среди животных есть также много видов, способных к размножению без полового акта. Одним из таких видов являются амебы, которые могут делиться путем бинарного (двухстадийного) деления. При этом одна амеба разделяется на две дочерние клетки, каждая из которых становится самостоятельным организмом. Этот процесс позволяет амебе размножаться быстро и эффективно, однако не способствует генетическому разнообразию потомства.

Размножение без полового акта – это удивительное явление в мире живых организмов, позволяющее определенным видам выживать и размножаться в разнообразных условиях. Это демонстрирует разнообразие и адаптивность живой природы, где каждый организм находит оптимальный способ размножения, соответствующий его потребностям и возможностям.

Размножение без полового акта: существа и их методы

В природе существуют различные организмы, способные размножаться без полового акта. Это позволяет им преодолевать некоторые ограничения и сохранять свою популяцию. Ниже представлены некоторые примеры таких существ и их методов размножения.

Бактерии размножаются путем деления на две клетки. Этот процесс называется бинарным или продольным делением. В результате этого процесса образуется две генетически идентичные клетки.

Размножение амеб происходит благодаря делению одной клетки на две. После этого образования двух новых клеток, каждая из них может вырасти до взрослой амебы.

3. Папоротники

Папоротники размножаются при помощи спор. Они образуются на нижней стороне листьев и попадают в окружающую среду. Когда спора попадает в благоприятные условия, из нее вырастает новый папоротник.

Растения размножаются разнообразными способами, такими как черенкование, отпрыски, семена и так далее. Черенкование — это процесс снятия отводков некоторых растений и их последующего укоренения, что приводит к формированию нового индивида.

Таким образом, существа в природе обладают различными способами размножения без полового акта, что помогает им адаптироваться к окружающей среде и обеспечивать выживание своих популяций.

Бактерии

Бинарное деление бактерий происходит очень быстро, иногда всего за несколько минут. При этом, бактерии не имеют половых клеток и не производят гаметы, как делают другие организмы, размножающиеся половым путем.

Также, бактерии способны к аспору, при котором они образуют споры – особые клетки, которые являются приспособлением к неблагоприятным условиям окружающей среды. Споры могут сохранять жизнеспособность намного дольше, чем обычные клетки, и могут быть распространены ветром, водой или через контакт с другими организмами.

Растения

Другим распространенным механизмом размножения без полового акта у растений является агамогамия — процесс образования новых организмов путем размножения паренхиматических клеток пестика или тычинки. Этот процесс также приводит к образованию клонированных потомков.

Еще одним способом размножения без полового акта у растений является вегетативное размножение. Вегетативное размножение возможно благодаря способности растений образовывать новые органы — листья, стебли или корни, которые способны развиваться в новые растения.

Без полового акта растения также могут размножаться семенами, которые формируются путем партеногенеза — развития зародышей без оплодотворения пыльцы. Партеногенез встречается у многих растений и позволяет им размножаться без необходимости оплодотворения.

Грибы

У грибов существует несколько способов размножения без полового акта:

Грибы демонстрируют удивительную адаптивность и разнообразие в методах размножения без полового акта, позволяя этому классу организмов успешно воспроизводиться в различных условиях.

Простейшие

Простейшие могут размножаться без полового акта. Один из основных способов размножения — деление путем движения по продольной оси. В результате этого процесса образуется две новые клетки, исходная клетка делится на две половины.

Также простейшие могут размножаться спорами. При этом клетка образует особую защитную оболочку — спору, внутри которой находится новая клетка. Споры могут быть переданы другим организмам или попадать в благоприятную среду для прорастания. При условиях, подходящих для роста и размножения, спора прорастает, и из нее выходит новая клетка.

Некоторые простейшие могут размножаться половым путем, с помощью объединения мужских и женских клеток. При этом происходит слияние генетического материала обоих половинок и образуется зигота, из которой позже развивается новый организм.

Простейшие обладают впечатляющим разнообразием форм и способов размножения. Их способности к размножению без полового акта позволяют им адаптироваться к различным условиям среды и успешно колонизировать различные экосистемы на нашей планете.

Рыбы и амфибии

У амфибий, таких как лягушки и саламандры, также есть возможность размножения без полового акта. Некоторые виды лягушек и саламандр имеют возможность полового размножения, при котором самка откладывает яйца, а самец оплодотворяет их спермой. Однако некоторые виды амфибий, такие как парафродиты, могут осуществлять самооплодотворение. Это означает, что яйца могут быть оплодотворены спермой самки, которая имеет как мужское, так и женское половые органы.

В мире живых существ существует огромное разнообразие способов размножения. Одним из самых распространенных методов является половое размножение, при котором два родителя соединяют свои генетические материалы для образования потомства. Однако также есть организмы, которые размножаются без полового процесса, обходя эту стадию в развитии.

Этот процесс называется апомиксисом и происходит посредством клеточного деления или внеклеточного образования спор. Он позволяет организмам сохранить свои генетические особенности, не подвергаясь воздействию случайных изменений, присущих половому размножению.

Среди организмов, способных к апомиксису, можно выделить растения, нематоды, беспозвоночные и определенные виды рыб. Некоторые из них используют апомиксис как основной способ размножения, в то время как другие используют его в качестве альтернативного метода в условиях неблагоприятной среды или ограниченных ресурсов.

Причины, по которым организмы могут предпочитать апомиксис, разнообразны. Одна из них заключается в том, что этот процесс позволяет сохранить генетическую целостность и стабильность. Вторая — это эффективное использование ресурсов и энергии, что особенно важно в условиях ограниченности пищевых и пространственных ресурсов. Также апомиксис может помочь организму бороться с паразитами и болезнями, так как он позволяет быстро размножаться и восстановить популяцию после смертельной атаки вредителя. В конечном счете апомиксис является уникальной адаптацией, позволяющей организмам выживать и размножаться в самых различных условиях.

Организмы, размножающиеся без полового процесса:

В природе существует множество организмов, которые размножаются без участия полового процесса. Этот способ размножения называется безполовым или асексуальным размножением. В отличие от полового размножения, при котором участвуют два родителя и создается потомство с разнообразием генетического материала, безполое размножение происходит путем деления одного организма на два или простым клонированием.

Среди организмов, способных к безполовому размножению, можно выделить несколько крупных групп:

Бактерии и археи – микроскопические одноклеточные организмы, способные к делению пополам и формированию клонов.

Беспозвоночные – некоторые виды насекомых, моллюсков и других безпозвоночных могут размножаться без участия половых клеток.

Растения – некоторые растения, такие как клубень и луковица, могут размножаться без семян и цветов.

Грибы – некоторые грибы могут размножаться без партнера и образования спор.

Различные группы животных – некоторые виды рыб, рептилий и птиц способны к партогенезу, при котором женская особь способна к самооплодотворению и порождению потомства без участия самца.

Причины, по которым организмы могут выбирать безполое размножение, могут быть различными. Это может быть связано с нестабильностью среды обитания, отсутствием партнеров для полового размножения, или просто более эффективным использованием ресурсов в условиях ограниченности. Безполое размножение позволяет организмам быстрее адаптироваться к изменяющимся условиям и сохранить генетическую информацию, которая уже хорошо приспособлена к среде.

Однако, безполое размножение имеет и недостатки. Генетическое разнообразие у потомства в таких случаях минимально, что делает их менее способными к адаптации к новым условиям и более уязвимыми к различным видам болезней и паразитов.

Перечень видов и форм размножения

Организмы, которые размножаются без полового процесса, представлены различными видами и формами размножения. Некоторые из них включают:

Причины, по которым организмы могут размножаться без полового процесса, включают быстроту и эффективность размножения, отсутствие необходимости в поиске и привлечении партнера, и способность к адаптации к изменяющимся условиям среды. Каждый вид и форма размножения имеют свои уникальные приемущества и особенности, которые способствуют их выживанию и развитию в различных экологических условиях.

Причины развития асексуального размножения

Асексуальное размножение, или размножение без участия половых клеток, имеет ряд причин, по которым некоторые организмы предпочитают такой способ размножения:

1. Экономия энергии: Асексуальное размножение не требует поиска и привлечения партнера для совершения полового акта. Это позволяет организму сэкономить больше энергии на другие важные процессы, такие как рост и выживание.

2. Ускоренная размножительная способность: Асексуальные организмы могут произвести потомство с большей скоростью, поскольку каждый родитель может самостоятельно порождать новых особей. Это особенно полезно в условиях, когда среда меняется быстро или когда существует высокая смертность.

3. Устойчивость к патогенам и паразитам: При асексуальном размножении генетический материал потомства полностью копируется от одного родителя. Это увеличивает шансы на то, что потомки будут иметь те же гены, которые позволяют родителю выжить в условиях, где существуют особо агрессивные патогены или паразиты.

4. Стабильность окружающей среды: В некоторых случаях асексуальное размножение является результатом стабильности окружающей среды. Если среда не меняется, то проверенные и адаптированные к данным условиям гены передаются от поколения к поколению без изменений.

5. Отсутствие соответствующего полового партнера: В некоторых случаях организмы не могут найти подходящего полового партнера и, следовательно, предпочитают размножаться без полового процесса, чтобы произвести потомство.

В целом, асексуальное размножение является адаптивным механизмом, который позволяет организмам эффективно размножаться и приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Некоторые животные могут производить потомство без спаривания с помощью партеногенеза. Как это у них получается? Возможен ли такой вариант размножения у человека? Рассказываем главное о необычном явлении природы.

Читайте «Хайтек» в

Что такое партеногенез?

Процесс, называемый партеногенезом, позволяет различным существам — от медоносных пчел до гремучих змей — размножатся без участия самца. Это форма полового размножения, при котором развитие организма происходит из женской половой клетки (яйцеклетки) без оплодотворения ее мужской (сперматозоид).

Один из самых обсуждаемых случаев партеногенеза произошел с акулой-зеброй Леони, живущей вместе с другими акулами-самками в Австралийском аквариуме Reef HQ. В конце января 2017 года ученые опубликовали статью о ней. Хотя она не пересекалась с самцом акулы уже три года, эта пойманная в неволе особь отложила яйца, из которых вылупились три жизнеспособных детеныша.

Несколькими годами ранее в зоопарке Луисвилля самка сетчатого питона по имени Тельма, которая никогда даже не видела питона-самца, отложила шесть яиц. Из них появились здоровые молодые змеи. Исследование ее ДНК, опубликованное в Биологическом журнале Линнеевского общества, показало, что Тельма является единственным родителем всех змеенышей.

А в 2006 году в Англии самка комодского варана по имени Флора совершила аналогичный подвиг, озадачив хранителей зоопарка Честера.

Как это работает?

Сам по себе партеногенез — это однополое, или «девственное» размножение — одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослом организме без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не сопровождается слиянием мужских и женских гамет, партеногенез всё же считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции раздельнополых форм.

Половое размножение происходит при участии двух компонентов: яйцеклетке и сперматозоида. Каждый предоставляет половину генетической информации, необходимой для создания живого организма. Но при партеногенезе организм находит уникальный способ восполнения генов, обычно обеспечиваемых сперматозоидом.

Яичники производят яйцеклетки посредством сложного процесса — мейоза. Во время него клетки реплицируются, реорганизуются и разделяются. Такие яйцеклетки содержат только половину материнских хромосом с одной копией каждой хромосомы. Они называются гаплоидными клетками (те, что содержат две хромосомные копии, называются диплоидными).

В процессе мейоза появляются побочные продукты: более мелкие клетки — полярные тельца.

• В одной из версий партеногенеза — автомиксиса, в организме полярное тело объединяется с яйцеклеткой для создания потомства. Этот процесс, который задокументирован у акул, слегка перетасовывает материнские гены для создания потомства, похожего на мать, но не создания ее точных клонов.

• В другой форме партеногенеза, апомиксисе, клетки реплицируются посредством митоза. В этом процессе одна клетка дублируется, чтобы создать две диплоидные. Таким образом осуществляется своего рода генетическое копирование и вставка. Поскольку эти клетки никогда не подвергаются процессу смешения генов мейоза, потомство, полученное таким образом, является генетически идентичными клонами своих родителей. Эта форма партеногенеза чаще встречается у растений.

Для большинства организмов, которые размножаются первым способом, посредством автомиксиса, потомство обычно получает две Х-хромосомы от своей матери. Две Х-хромосомы, основная генетическая кладовая, сцепленная с полом, дают потомство только женского пола.

Но в редких случаях такие животные, как тля, могут производить плодовитое потомство мужского пола, которое генетически идентично своей матери, за исключением отсутствия второй Х-хромосомы. Эти самцы обычно плодовиты, но поскольку они способны производить только сперму, содержащую Х-хромосомы, все их потомство будет самками.

Партеногенез следует отличать от бесполого размножения, которое осуществляется всегда при помощи соматических органов и клеток (размножение делением, почкованием и т.п.).

Кстати, партеногенез бывает естественный — нормальный способ размножения некоторых организмов в природе и искусственный, вызываемый экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворенную яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.

Вообще партеногенез делят также на генеративный, или гаплоидный, и соматический (он может быть диплоидным и полиплоидным). При генеративном партеногенезе в делящихся клетках тела наблюдается гаплоидное число хромосом (n); этот случай относительно редок (гаплоидные самцы — трутни пчел). При соматическом партеногенезе в делящихся клетках тела наблюдается исходное диплоидное (2n) или полиплоидное (Зn, 4n, 5n, редко даже 6n и 8n) число хромосом.

Партеногенез у животных

Исходная форма партеногенеза — зачаточный, или рудиментарный партеногенез — свойственен многим видам животных в тех случаях, когда их яйца остаются неоплодотворёнными. Как правило, зачаточный партеногенез ограничивается начальными стадиями зародышевого развития; однако иногда развитие достигает конечных стадий.

За миллионы лет животные воспроизводились посредством партеногенеза, который впервые появился у некоторых из самых маленьких и простых организмов. Ученые считают, что для более продвинутых животных, таких как позвоночные, способность к бесполому размножению стала последней попыткой для видов, находящихся в неблагоприятных условиях. Это может объяснить, почему партеногенез возможен у стольких видов пустынных и островных видов.

Большинство животных, размножающихся посредством партеногенеза, — это мелкие беспозвоночные, такие как пчелы, осы, муравьи и тли, которые могут чередоваться между половым и бесполым размножением. Партеногенез наблюдается у более чем 80 видов позвоночных, около половины из которых — рыбы или ящерицы. Редко когда сложные позвоночные, такие как акулы, змеи и крупные ящерицы, полагаются на бесполое размножение, поэтому Леони и другие поначалу ставили ученых в тупик.

Различают облигатный партеногенез, при котором яйца способны только к партеногенетическому развитию, и факультативный, при котором яйца могут развиваться и посредством партеногенеза, и в результате оплодотворения (у многих перепончатокрылых насекомых, например у пчел, из неоплодотворенных яиц развиваются самцы (трутни), из оплодотворенных — женские особи (матки и рабочие пчелы).

Многие виды животных, не имеющие самцов, способны к длительному размножению путем партеногенеза — константный партеногенез. У некоторых видов наряду с партеногенетической женской расой существует обоеполая раса (исходный вид), занимающая иногда другой ареал — географический партеногенез (бабочки чехлоноски, многие жуки, многоножки, моллюски, коловратки, дафнии, из позвоночных — ящерицы и др.).

А бывает искусственный партеногенез?

Искусственный партеногенез у животных впервые получен русским зоологом Александром Тихомировым. В 1886 году ему удалось показать, что неоплодотворенные яйца тутового шелкопряда можно побудить к развитию растворами сильных кислот, трением и другими раздражителями. В дальнейшем искусственный партеногенез был получен Жаком Лёбом и другими учеными у многих животных, главным образом у морских беспозвоночных, а также у некоторых земноводных (лягушка) и даже млекопитающих (кролик).

Искусственный партеногенез вызывают действием на яйца гипертонических или гипотонических растворов (осмотический партеногенез), уколом яйца иглой, смоченной гемолимфой (травматический партеногенез), резким охлаждением и особенно нагревом (температурный партеногенез), а также действием кислот, щелочей и других химикатов.

С помощью искусственного партеногенеза обычно удается получать лишь начальные стадии развития организма; полный партеногенез достигается редко, хотя известны случаи полного партеногенеза даже у позвоночных животных.

В 2003 году ученым из Института развития клеточной технологии (штат Массачусетс, США) удалось получить полноценные эмбрионы из неоплодотворенных яйцеклеток у 4 из 28 испытуемых макак. Это произошло благодаря особому химическому препарату, стимулирующему деление яйцеклетки.

Добиться первого партеногенетического рождения млекопитающих удалось в 2004 году ученым из Токийского сельскохозяйственного университета. Биологи применили разработанную ими технологию гаплоидизации, то есть искусственного превращения соматических клеток самки мыши в гаплоидные (подобные то ли мужским, то ли женским гаметам) клетки. Затем в лабораторных условиях удалось добиться слияния этих клеток, «обманув» при помощи особых технологий геномный импринтинг. И, наконец, уже в материнском организме из клетки начал развиваться зародыш.

Может ли человек размножаться партеногензом?

У человека известны случаи, когда под влиянием стрессовых ситуаций высоких температур и в других экстремальных ситуациях женская яйцеклетка может начать делится, даже если не оплодотворена, но в 99,9% случаев она вскоре погибает.

В рассуждениях о партеногенезе неизбежно всплывает тема одного из главных догматов христианства — непорочного зачатия Девы Марии. Не хранят ли евангельские предания свидетельство о партеногенетическом рождении человека? Противники этой версии указывают на то, что, будь это так, младенец Иисус должен был бы родиться девочкой — разумеется, из-за отсутствия в яйцеклетке Y-хромосом.

К сожалению, на пути партеногенеза человека воздвигнут мощный заслон природой.

Известно, что никакие млекопитающие не воспроизводятся таким образом, потому что, в отличие от более простых организмов, млекопитающие полагаются на процесс, называемый геномным импринтингом.

Дело в том, что для развивающегося зародыша млекопитающего, образно говоря, не безразлично, от кого достался тот или иной ген — от мамы или от папы. Ген, отвечающий за развитие какого-нибудь жизненного важного органа, просто не будет работать, проявлять себя, если он имеет неправильный половой маркер. Если у потомства был бы только один родитель, некоторые гены не смогли бы активироваться вообще, что сделало потомство нежизнеспособным. Именно поэтому, даже если заставить яйцеклетку млекопитающего делиться, скажем, с помощью неких внешних раздражителей, нет никаких шансов на то, что в результате на свет появится жизнеспособный организм. Геномный импринтинг заблокирует развитие зародыша на ранних стадиях. Если, конечно, в дело не вмешается генная инженерия.

Стратегия одиночного выживания

В некоторых очень редких случаях виды животных размножаются исключительно путем партеногенеза. Одним из таких видов является ящерица Aspidoscelis uniparens, все ее особи женского пола.

У некоторых насекомых, саламандр и плоских червей, как ни странно, наличие спермы запускает партеногенез. Сперматозоиды запускают процесс, проникая в яйцеклетку, но позже дегенерируют, оставляя только материнские хромосомы. В этом случае сперма только запускает развитие яйцеклетки — она ??не вносит никакого генетического вклада.

Способность к бесполому размножению позволяет животным передавать свои гены, не тратя энергию на поиск партнера, и, таким образом, может помочь поддерживать вид в сложных условиях. Например, если варан прибывает на необитаемый остров, она одна может создать популяцию посредством партеногенеза.

Однако, поскольку каждый человек будет генетически идентичным, матери комодских варанов и их дочери будут более уязвимы к болезням и изменениям окружающей среды, чем генетически измененная группа. Например, в некоторых районах Нью-Мексико некоторые популяции самок ящериц имеют почти идентичный генетический профиль.