Was ist Parthenogenese?

Parthenogenese ist eine Art asexuelle Fortpflanzung, bei der sich eine weibliche Gamete oder Eizelle zu einem Individuum ohne Befruchtung entwickelt. Der Begriff stammt aus dem Griechischen Parthenos (bedeutet Jungfrau) und Genesis (bedeutet Schöpfung.)

Tiere, einschließlich der meisten Arten von Wespen, Bienen und Ameisen, die keine Geschlechtschromosomen aufweisen, vermehren sich durch diesen Prozess. Einige Reptilien und Fische können sich auch auf diese Weise fortpflanzen. Viele Pflanzen können sich auch durch Parthenogenese vermehren.

Die meisten Organismen, die sich durch Parthenogenese vermehren, vermehren sich auch sexuell. Diese Art der Parthenogenese ist als fakultative Parthenogenese bekannt, und Organismen wie Wasserflöhe, Krebse, Schlangen, Haie und Komodo-Drachen vermehren sich durch diesen Prozess. Andere parthenogene Arten, darunter einige Reptilien, Amphibien und Fische, können sich nur ungeschlechtlich fortpflanzen.

Wichtige Erkenntnisse: Parthenogenese

• Bei der Parthenogenese erfolgt die Fortpflanzung ungeschlechtlich, wenn sich aus einer weiblichen Eizelle ein neues Individuum ohne Befruchtung entwickelt.
• Viele verschiedene Arten von Organismen vermehren sich durch Parthenogenese, einschließlich Insekten, Amphibien, Reptilien, Fischen und Pflanzen.
• Die meisten parthenogenen Organismen vermehren sich auch sexuell, während andere sich nur mit ungeschlechtlichen Mitteln vermehren.
• Parthenogenese ist eine adaptive Strategie, die es Organismen ermöglicht, sich zu vermehren, wenn die sexuelle Fortpflanzung aufgrund von Umweltbedingungen nicht möglich ist.
• Parthenogenese, die durch Apomixis geschieht, beinhaltet die Replikation eines Eies durch Mitose, was zu diploiden Zellen führt, die Klone des Elternteils sind.
• Parthenogenese, die durch Automixis geschieht, beinhaltet die Replikation eines Eies durch Meiose und die Transformation des haploiden Eies in eine diploide Zelle durch Chromosomenduplikation oder Fusion mit einem Polkörper.
• In arrhenotokousParthenogenese, das unbefruchtete Ei entwickelt sich zu einem Männchen.
• Bei der ytoky Parthenogenese entwickelt sich das unbefruchtete Ei zu einem Weibchen.
• Bei der Deuterotoky-Parthenogenese kann sich ein Mann oder eine Frau aus dem unbefruchteten Ei entwickeln.

Vorteile und Nachteile

Parthenogenese ist eine adaptive Strategie, um die Reproduktion von Organismen sicherzustellen, wenn die Bedingungen für die sexuelle Reproduktion ungünstig sind.

Eine ungeschlechtliche Fortpflanzung kann für Organismen von Vorteil sein, die sich in einer bestimmten Umgebung und an Orten aufhalten müssen, an denen Partner Mangelware sind. Zahlreiche Nachkommen können produziert werden, ohne dass die Eltern viel Energie oder Zeit "kosten" müssen.

Ein Nachteil dieser Art der Reproduktion ist die fehlende genetische Variation. Es gibt keine Bewegung von Genen von einer Population zu einer anderen. Da Umgebungen instabil sind, können sich genetisch veränderte Populationen besser an veränderte Bedingungen anpassen als solche ohne genetische Variation.

Wie Parthenogenese geschieht

Die Parthenogenese erfolgt auf zwei Arten: Apomixis und Automixis.

Bei der Apomixis werden Eizellen durch Mitose gebildet. Bei der apomiktischen Parthenogenese repliziert sich die weibliche Geschlechtszelle (Eizelle) durch Mitose und erzeugt zwei diploide Zellen. Diese Zellen haben das volle Chromosomenkomplement, das zur Entwicklung eines Embryos erforderlich ist.

Die resultierenden Nachkommen sind Klone der Elternzelle. Zu den Organismen, die sich auf diese Weise vermehren, gehören Blütenpflanzen und Blattläuse.

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In der Automixis werden Eizellen durch Meiose produziert. Normalerweise werden bei der Oogenese (Entwicklung der Eizellen) die entstehenden Tochterzellen während der Meiose ungleich verteilt.

Diese asymmetrische Zytokinese führt zu einer großen Eizelle (Eizelle) und kleineren Zellen, die als Polkörper bezeichnet werden. Die Polkörper werden abgebaut und nicht gedüngt. Die Eizelle ist haploide und wird erst nach Befruchtung mit männlichem Sperma diploid.

Da bei der automatischen Parthenogenese keine Männchen beteiligt sind, wird die Eizelle diploid, indem sie mit einem der Polkörper fusioniert oder ihre Chromosomen dupliziert und ihr genetisches Material verdoppelt.

Da die resultierenden Nachkommen durch Meiose erzeugt werden, findet eine genetische Rekombination statt und diese Individuen sind keine wahren Klone der Elternzelle.

Sexuelle Aktivität und Parthenogenese

Interessanterweise benötigen einige Organismen, die sich durch Parthenogenese vermehren, tatsächlich sexuelle Aktivität, damit eine Parthenogenese stattfinden kann.