Le concept de parthénogenèse

Lors de la fécondation, le spermatozoïde libère l’ovule de son état de dormance et celui-ci commence à se développer. Mais dans la nature, il existe des cas où un organisme s'est développé à partir d'un œuf non fécondé.

Définition 1

Le phénomène de développement d'un organisme à partir d'un œuf non fécondé est appelé parthénogenèse .

Dans le cas de la parthénogenèse, la nouvelle génération possède un génotype parental inchangé. Chez certaines espèces, des populations à la fois parthénogénétiques et bisexuées peuvent exister (chez les lézards). Pour les autres espèces, la parthénogenèse est le seul moyen reproduction (chez les phasmes). Chez les carabes et les daphnies, les générations sexuelles et parthénogénétiques alternent naturellement.

Certains scientifiques considèrent la parthénogenèse comme une forme distincte reproduction asexuée, puisqu'il n'y a pas de processus sexuel (copulation). D'autres la considèrent comme une variante de la reproduction sexuée, puisque ce sont les cellules germinales qui y participent.

Parthénogenèse diploïde

Il existe un certain nombre d'espèces animales chez lesquelles des œufs non fécondés se développent pendant une certaine période. Dans le noyau de l'œuf, le nombre de chromosomes double et ils deviennent diploïdes (ou la méiose ne se produit pas lors de la formation de l'œuf).

Exemple 1

Par exemple, chez les coléoptères et les daphnies mentionnés ci-dessus, au printemps, en été et au début de l'automne (c'est-à-dire la majeure partie de l'année), la reproduction se produit uniquement par parthénogénétique. Seules les femelles se développent à partir d’œufs non fécondés. En automne, les mâles apparaissent et le processus de fécondation a lieu. Les œufs fécondés survivent à l'hiver. Au printemps, ils se transforment à nouveau en femelles capables de se reproduire parthénogénétiquement.

La parthénogenèse diploïde contribue à la reproduction rapide des populations de ces espèces.

Parthénogenèse haploïde

Chez les abeilles et certains autres insectes, les femelles se développent à partir d’œufs fécondés. À partir d'elles, se forment des ouvrières (femelles sous-développées) et des reines. Les faux-bourdons (mâles parthénogénétiques) se développent à partir d’œufs non fécondés. Les cellules mâles possèdent un ensemble haploïde de chromosomes. Lors de la formation des spermatozoïdes, la méiose ne se produit pas et le nombre de chromosomes dans les spermatozoïdes ne diminue pas. Par conséquent, lors de la fécondation, les organismes reçoivent un ensemble diploïde de chromosomes.

Parthénogenèse artificielle

Au cours de leurs recherches, les embryologistes ont pu stimuler le développement d'un ovule sans fécondation. Ils utilisaient certains stimuli comme facteurs stimulants (influences chimiques, mécaniques ou à court terme de forte ou basses températures etc.). L'influence de ces stimuli a contribué à l'excitation de l'œuf et au début de la formation des membranes de fécondation.

Remarque 1

Le phénomène de parthénogenèse artificielle est activement utilisé, par exemple, pour réguler le sexe ver à soie en sériciculture.

Androgenèse

Il existe des cas scientifiques où le noyau d'un œuf a été détruit. Dans le même temps, l’œuf lui-même conservait la capacité de féconder. Le noyau du spermatozoïde occupait alors une position centrale dans l’ovule. L'ovule s'est développé de manière parthénogénétique, mais avec un noyau de spermatozoïde. Le nouvel organisme qui en résulte n’a que des caractéristiques paternelles. Ce phénomène est appelé en science androgenèse .

Le phénomène de parthénogenèse est probablement apparu comme une réaction de l'organisme à des changements soudains des conditions environnementales. Ces changements ont conduit à l'impossibilité de la fécondation. Les individus ont donc survécu. Dans lequel l'œuf a commencé à se développer de manière indépendante. Cette adaptation a permis à l’espèce de survivre dans des conditions inhabituelles et changeantes. La méthode de parthénogenèse peut être très utile dans les travaux de sélection.

Parthénogenèse ( Parthénogenèse- du grec parthénos- fille, vierge + genèse-Génération) est une forme de reproduction sexuée dans laquelle le développement d'un organisme se produit à partir d'une cellule reproductrice femelle (ovule) sans fécondation par une cellule mâle (sperme).

Dans les cas où les espèces parthénogénétiques sont représentées (toujours ou périodiquement) uniquement par des femelles, l'un des principaux avantages biologiques de la parthénogenèse est d'accélérer le taux de reproduction de l'espèce, puisque tous les individus types similaires capable de laisser une progéniture. Dans les cas où les femelles se développent à partir d’œufs fécondés et les mâles à partir d’œufs non fécondés, la parthénogenèse aide à réguler les sex-ratios numériques (par exemple chez les abeilles).

La parthénogenèse doit être distinguée de reproduction asexuée, qui s'effectue toujours à l'aide d'organes et de cellules somatiques (reproduction par division, bourgeonnement, etc.).

Il y a des parthénogenèses naturel- un mode normal de reproduction de certains organismes dans la nature et artificiel, provoquée expérimentalement par l'action de divers stimuli sur un ovule non fécondé, qui nécessite normalement une fécondation.

Parthénogenèse chez les animaux

La forme initiale de parthénogenèse - parthénogenèse rudimentaire ou rudimentaire - est caractéristique de nombreuses espèces animales dans les cas où leurs œufs restent non fécondés. En règle générale, la parthénogenèse embryonnaire se limite aux premiers stades du développement embryonnaire ; cependant, le développement atteint parfois des stades terminaux.

À androgenèse le noyau de la cellule germinale femelle (œuf) ne participe pas au développement et un nouvel organisme se développe à partir de deux noyaux fusionnés de cellules germinales mâles (sperme). L'androgenèse naturelle se produit dans la nature, par exemple chez les insectes hyménoptères. L'androgenèse artificielle est utilisée pour produire une progéniture chez les vers à soie : avec l'androgenèse, seuls les mâles sont produits dans la progéniture, et les cocons des mâles contiennent beaucoup plus de soie que les cocons des femelles.

Au cas où gynogenèse le noyau du spermatozoïde ne fusionne pas avec le noyau de l'ovule, mais stimule seulement son développement (fausse fécondation). La gynogenèse est caractéristique des vers ronds, poisson osseux et les amphibiens. Dans ce cas, les descendants produits sont uniquement des femelles.

U personne Il existe des cas connus où, sous l'influence situations stressantes températures élevées et dans d'autres situations extrêmes un ovule femelle peut commencer à se diviser, même s'il n'est pas fécondé, mais dans 99,9% des cas il meurt rapidement (selon certaines sources, 16 cas d'immaculée conception sont connus dans l'histoire qui ont eu lieu en Afrique et dans les pays européens).

Le matériel a été préparé sur la base d'informations provenant de sources ouvertes

La parthénogenèse est également appelée reproduction vierge ; ce processus est typique des espèces qui ont un court cycle de vie accompagné de changements saisonniers prononcés.

Androgenèse et gynogenèse

Au cours du processus d'adrogenèse, la cellule germinale femelle ne participe pas au développement d'un nouvel organisme, qui apparaît à la suite de la fusion de deux noyaux de cellules germinales mâles - le sperme. Dans ce cas, seuls les mâles sont présents dans la progéniture. Dans la nature, l’androgenèse se produit chez les insectes hyménoptères.

Au cours de la gynogenèse, le noyau du spermatozoïde ne fusionne pas avec le noyau de l'ovule ; il ne peut que stimuler son développement, ce qu'on appelle une fausse fécondation. Ce processus est caractéristique des poissons osseux et des vers ronds, et la progéniture est composée uniquement de femelles.

Parthénogenèse haploïde et diploïde

Dans la parthénogenèse haploïde, un organisme se développe à partir d'un œuf haploïde et les individus peuvent être des femmes, des hommes ou les deux, selon la détermination du sexe chromosomique de l'espèce. Chez les fourmis, les abeilles et les guêpes, à la suite de la parthénogenèse, les mâles émergent d'œufs non fécondés et les femelles d'œufs fécondés. Grâce à cela, les organismes sont divisés en castes ; le processus permet de réguler le nombre de descendants d'un certain type.

Chez certains lézards, pucerons et rotifères, on observe une parthénogenèse diploïde, elle est également appelée somatique ; Dans ce cas, des œufs diploïdes se forment chez les femelles. Ce procédé permet de maintenir le nombre d'individus si la rencontre d'individus de sexes différents est difficile.

Parthénogenèse naturelle et artificielle

La parthénogenèse est cyclique chez les rotifères, les pucerons et les daphnies. En été, seules les femelles existent ; elles se développent de manière parthénogénétique et à l'automne, la reproduction a lieu avec fécondation.

La parthénogenèse peut être provoquée artificiellement, par exemple en irritant la surface des œufs de vers à soie, en les chauffant ou en les exposant à divers acides. La fragmentation des œufs peut être obtenue sans fécondation. Il a été possible d'obtenir des lapins et des grenouilles adultes par voie parthénogénétique.

Fertilisation , la fusion d'une cellule reproductrice mâle (sperme) avec une cellule femelle (ovule, ovule), conduisant à la formation d'un zygote - un nouvel organisme unicellulaire. La signification biologique de la fécondation est l'unification du matériel nucléaire des gamètes mâles et femelles, ce qui conduit à l'unification des gènes paternels et maternels, à la restauration de l'ensemble diploïde de chromosomes, ainsi qu'à l'activation de l'ovule, c'est-à-dire à la stimulation de son développement embryonnaire. L’union de l’ovule avec le spermatozoïde se produit généralement dans la partie dilatée en forme d’entonnoir de la trompe de Fallope au cours des 12 premières heures suivant l’ovulation. Le liquide séminal (sperme), pénétrant dans le vagin d'une femme lors des rapports sexuels (coït), contient généralement de 60 à 150 millions de spermatozoïdes qui, grâce à des mouvements à une vitesse de 2 à 3 mm par minute, entraînent des contractions ondulatoires constantes de l'utérus. et les trompes et un environnement alcalin, déjà 1 à 2 minutes après les rapports sexuels, ils atteignent l'utérus, et après 2 à 3 heures - les extrémités des trompes de Fallope, où se produit généralement la fusion avec l'ovule.

Il existe des spermatozoïdes monospermiques (un spermatozoïde pénètre dans l'ovule) et polyspermiques (deux spermatozoïdes ou plus pénètrent dans l'ovule, mais un seul noyau de spermatozoïde fusionne avec le noyau de l'ovule). La préservation de l’activité des spermatozoïdes lors de leur passage dans le tractus génital de la femme est facilitée par l’environnement légèrement alcalin du canal cervical de l’utérus, rempli d’un bouchon muqueux. Pendant l'orgasme lors des rapports sexuels, le bouchon muqueux du canal cervical est partiellement poussé vers l'extérieur puis rétracté à nouveau, facilitant ainsi l'entrée plus rapide des spermatozoïdes du vagin (où normalement chez une femme en bonne santé, l'environnement est légèrement acide) dans le plus environnement favorable du col de l'utérus et de la cavité utérine. Le passage des spermatozoïdes à travers le bouchon muqueux du canal cervical est également facilité par la perméabilité au mucus fortement croissante les jours de l'ovulation. Les jours restants du cycle menstruel, le bouchon muqueux est nettement moins perméable aux spermatozoïdes.

De nombreux spermatozoïdes présents dans le tractus génital d'une femme peuvent conserver leur capacité de fécondation pendant 48 à 72 heures (parfois même jusqu'à 4 à 5 jours). Un ovule ovulé reste viable pendant environ 24 heures. Compte tenu de cela, le moment le plus favorable pour la fécondation est considéré comme la période de rupture d'un follicule mature suivie de la naissance d'un ovule, ainsi que le 2e au 3e jour après l'ovulation. Peu de temps après la fécondation, le zygote commence à se fragmenter et à former un embryon.

Parthénogenèse(du grec παρθενος - vierge et γενεσις - naissance, dans les plantes - apomixie) - ce qu'on appelle la « reproduction vierge », l'une des formes de reproduction sexuée des organismes, dans laquelle les cellules reproductrices femelles (œufs) se transforment en un organisme adulte sans fécondation. Bien que la reproduction parthénogénétique n'implique pas la fusion de gamètes mâles et femelles, la parthénogenèse est toujours considérée comme une reproduction sexuée, puisque l'organisme se développe à partir d'une cellule germinale. On pense que la parthénogenèse est apparue au cours de l'évolution d'organismes sous des formes dioïques.

Dans les cas où les espèces parthénogénétiques sont représentées (toujours ou périodiquement) uniquement par des femelles, l'un des principaux avantages biologiques parthénogenèse consiste à accélérer le taux de reproduction de l'espèce, puisque tous les individus d'espèces similaires sont capables de laisser une progéniture. Cette méthode de reproduction est utilisée par certains animaux (bien que les organismes relativement primitifs y recourent plus souvent). Dans les cas où les femelles se développent à partir d'œufs fécondés et les mâles à partir d'œufs non fécondés, parthénogenèse contribue à la régulation des sex-ratios numériques (par exemple chez les abeilles). Les espèces et races parthénogénétiques sont souvent polyploïdes et résultent d'une hybridation à distance, présentant une hétérosis et une viabilité élevée à cet égard. Parthénogenèse doit être classée comme reproduction sexuée et doit être distinguée de la reproduction asexuée, qui s'effectue toujours à l'aide d'organes et de cellules somatiques (reproduction par division, bourgeonnement, etc.).

Parthénogenèse ( Parthénogenèse- du grec parthénos- fille, vierge + genèse-Génération) est une forme de reproduction sexuée dans laquelle le développement d'un organisme se produit à partir d'une cellule reproductrice femelle (ovule) sans fécondation par une cellule mâle (sperme).

Dans les cas où les espèces parthénogénétiques sont représentées (toujours ou périodiquement) uniquement par des femelles, l'un des principaux avantages biologiques de la parthénogenèse est d'accélérer le taux de reproduction de l'espèce, puisque tous les individus de ces espèces sont capables de laisser une progéniture. Dans les cas où les femelles se développent à partir d’œufs fécondés et les mâles à partir d’œufs non fécondés, la parthénogenèse aide à réguler les sex-ratios numériques (par exemple chez les abeilles).

La parthénogenèse doit être distinguée de reproduction asexuée, qui s'effectue toujours à l'aide d'organes et de cellules somatiques (reproduction par division, bourgeonnement, etc.).

Il y a des parthénogenèses naturel- un mode normal de reproduction de certains organismes dans la nature et artificiel, provoquée expérimentalement par l'action de divers stimuli sur un ovule non fécondé, qui nécessite normalement une fécondation.

Parthénogenèse chez les animaux

La forme initiale de parthénogenèse - parthénogenèse rudimentaire ou rudimentaire - est caractéristique de nombreuses espèces animales dans les cas où leurs œufs restent non fécondés. En règle générale, la parthénogenèse embryonnaire se limite aux premiers stades du développement embryonnaire ; cependant, le développement atteint parfois des stades terminaux.

À androgenèse le noyau de la cellule germinale femelle (œuf) ne participe pas au développement et un nouvel organisme se développe à partir de deux noyaux fusionnés de cellules germinales mâles (sperme). L'androgenèse naturelle se produit dans la nature, par exemple chez les insectes hyménoptères. L'androgenèse artificielle est utilisée pour produire une progéniture chez les vers à soie : avec l'androgenèse, seuls les mâles sont produits dans la progéniture, et les cocons des mâles contiennent beaucoup plus de soie que les cocons des femelles.

Au cas où gynogenèse le noyau du spermatozoïde ne fusionne pas avec le noyau de l'ovule, mais stimule seulement son développement (fausse fécondation). La gynogenèse est caractéristique des vers ronds, des poissons osseux et des amphibiens. Dans ce cas, la progéniture produite est uniquement des femelles.

U personne Il existe des cas connus où, sous l'influence de situations stressantes de températures élevées et d'autres situations extrêmes, un ovule femelle peut commencer à se diviser, même s'il n'est pas fécondé, mais dans 99,9 % des cas, il meurt rapidement (selon certaines données , 16 cas d'immaculée conception ayant eu lieu dans l'histoire sont connus en Afrique et dans les pays européens).

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