Гиногенез

Гиногенез , форма партеногенеза , представляет собой систему бесполого размножения , для завершения которой требуется присутствие спермы без фактического участия ее ДНК . Отцовская ДНК растворяется или разрушается до того, как сможет слиться с яйцеклеткой. ^{[ 1 ]} Яйцеклетка организма способна в неоплодотворенном виде развиться во взрослую особь, используя только материнский генетический материал. Гиногенез часто называют « паразитизмом сперматозоидов » в связи с несколько бессмысленной ролью мужских гамет. ^{[ 2 ]} Гиногенетические виды, сокращенно «гиногены», являются однополыми , то есть они должны спариваться с самцами близкородственных бисексуальных видов, которые обычно размножаются половым путем. ^{[ 3 ]}

Гиногенез - невыгодная система спаривания для самцов, поскольку они не могут передавать свою ДНК. Вопрос о том, почему существует этот репродуктивный способ, учитывая, что он, по-видимому, сочетает в себе недостатки как бесполого, так и полового размножения, остается нерешенным в области эволюционной биологии. Мужским эквивалентом этого процесса является андрогенез , при котором отец является единственным источником ДНК. ^{[ 4 ]}

Примеры

Большинство гиногенетических видов относятся к таксономическим группам рыб и амфибий. ^{[ 3 ]}

Амазонским моллинезиям ( Poecilia formosa ) для участия в гиногенезе требуется сперма близкородственного самца Poecilia latipinna . Исследования показали, что самцы P. latipinna предпочитают спариваться с самками своего вида, учитывая ранее обсуждавшийся недостаток самцов при спаривании с гиногенами. ^{[ 5 ]} Это представляет проблему для P. formosa , поскольку им приходится конкурировать за самцов с предпочтительной популяцией. Однако те P. formosa , которым удалось найти себе пару, восполняют дефицит, производя вдвое больше потомства женского пола, чем их конкуренты. ^{[ 5 ]}

Вид муравьев Myrmecia impaternata представлен только самками, а его гибридное происхождение восходит к Myrmecia Banksi и Myrmecia pilosula . ^{[ 6 ]} У видов муравьев пол определяется системой гаплодиплоидии , где из неоплодотворенных яиц появляются гаплоидные самцы, а из оплодотворенных яиц - диплоидные самки. У этого вида королева размножается посредством полового взаимодействия, но не оплодотворения, при этом аллоспецифические самцы выводятся из «неоплодотворенных» (безотцовских) яиц в неоплодотворенных гнездах. ^{[ нужны разъяснения ]}^{[ 6 ]}

Ambystoma platineum , однополый вид кротовой саламандры , является результатом гибридизации размножающихся половым путем Ambystoma jeffersonianum и A. Laterale . ^{[ 7 ]} Особи A. platinum обычно живут рядом с любым из этих родительских видов из-за необходимости использовать свою сперму для облегчения размножения. ^{[ 7 ]}^{[ нужны разъяснения ]}

Эволюционное происхождение

Можно рассматривать два эволюционных пути, объясняющих, как и почему развился гиногенез. Одношаговый путь включает в себя множество изменений, происходящих одновременно: должен быть прерван мейоз , уничтожены гаметы одного пола и однополое гендерное образование. должно возникнуть ^{[ 2 ]} Второй вариант включает в себя несколько этапов: формируется половое поколение с сильно смещенным соотношением полов , и из-за правила Холдейна вид развивается в сторону потери сексуальности и отбора, отдающего предпочтение гиногену. ^{[ 2 ]} Экспериментаторы, которые безуспешно пытались индуцировать P. formosa в лаборатории путем гибридизации ее генетических предков, пришли к выводу, что эволюционное происхождение P. formosa произошло не от простой гибридизации двух специфических геномов, а от перемещения определенных аллелей в определенных локусах, что привело к такому результату. эволюционный переход к унисексуальности. ^{[ 8 ]}

См. также

Ссылки

^ Энциклопедия насекомых под редакцией Винсента Х. Реша и др., Elsevier Science & Technology, 2009.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Шлупп, Инго (2005). «Эволюционная экология гиногенеза». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 36 : 399–417. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.36.102003.152629 . ISSN 1543-592X . JSTOR 30033810 . S2CID 42106444 .
^ Jump up to: ^а ^б Авис, Джон К. (21 июля 2015 г.). «Эволюционные взгляды на клональное размножение у позвоночных животных» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (29): 8867–8873. Бибкод : 2015PNAS..112.8867A . дои : 10.1073/pnas.1501820112 . ISSN 0027-8424 . ПМК 4517198 . ПМИД 26195735 .
^ Андрогенез: самцы похищают яйцеклетки, чтобы клонировать себя.
^ Jump up to: ^а ^б Форан, Кристи М.; Райан, Майкл Дж. (1994). «Конкуренция самок и самок в однополом/бисексуальном комплексе моллинезий». Копейя . 1994 (2): 504–508. дои : 10.2307/1446999 . ISSN 0045-8511 . JSTOR 1446999 .
^ Jump up to: ^а ^б Тейлор, Роберт В.; Имаи, Хиротами Т.; Хасэгава, Эйсуке; Битон, Колин Д. (18 декабря 2018 г.). «Уникальное соединение: свидетельства гиногенеза, сопровождающего гаплодиплоидное определение пола у австралийского муравья Myrmecia impaternata Taylor» . Психика: журнал энтомологии . 2018 : 1–7. дои : 10.1155/2018/2832690 . hdl : 1885/250968 . ISSN 0033-2615 .
^ Jump up to: ^а ^б Спольски, Кристина; Филлипс, Кристофер А.; Уззелл, Томас (декабрь 1992 г.). «Гиногенетическое размножение гибридных кротовых саламандр (род Ambystoma)» . Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 46 (6): 1935–1944. дои : 10.1111/j.1558-5646.1992.tb01179.x . ISSN 1558-5646 . ПМИД 28567774 .
^ Тернер, Брюс Дж.; Бретт, Бетти-Лу Х.; Миллер, Роберт Р. (1980). «Межвидовая гибридизация и эволюционное происхождение гиногенетической рыбы Poecilia formosa». Эволюция . 34 (5): 917–922. дои : 10.2307/2407997 . hdl : 2027.42/137459 . ISSN 0014-3820 . JSTOR 2407997 . ПМИД 28581138 .

[1] Энциклопедия насекомых под редакцией Винсента Х. Реша и др., Elsevier Science & Technology, 2009.

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с Шлупп, Инго (2005). «Эволюционная экология гиногенеза». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 36 : 399–417. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.36.102003.152629 . ISSN 1543-592X . JSTOR 30033810 . S2CID 42106444 .

[:3-3] Jump up to: ^а ^б Авис, Джон К. (21 июля 2015 г.). «Эволюционные взгляды на клональное размножение у позвоночных животных» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (29): 8867–8873. Бибкод : 2015PNAS..112.8867A . дои : 10.1073/pnas.1501820112 . ISSN 0027-8424 . ПМК 4517198 . ПМИД 26195735 .

[ncb-4] Андрогенез: самцы похищают яйцеклетки, чтобы клонировать себя.

[:1-5] Jump up to: ^а ^б Форан, Кристи М.; Райан, Майкл Дж. (1994). «Конкуренция самок и самок в однополом/бисексуальном комплексе моллинезий». Копейя . 1994 (2): 504–508. дои : 10.2307/1446999 . ISSN 0045-8511 . JSTOR 1446999 .

[:2-6] Jump up to: ^а ^б Тейлор, Роберт В.; Имаи, Хиротами Т.; Хасэгава, Эйсуке; Битон, Колин Д. (18 декабря 2018 г.). «Уникальное соединение: свидетельства гиногенеза, сопровождающего гаплодиплоидное определение пола у австралийского муравья Myrmecia impaternata Taylor» . Психика: журнал энтомологии . 2018 : 1–7. дои : 10.1155/2018/2832690 . hdl : 1885/250968 . ISSN 0033-2615 .

[:4-7] Jump up to: ^а ^б Спольски, Кристина; Филлипс, Кристофер А.; Уззелл, Томас (декабрь 1992 г.). «Гиногенетическое размножение гибридных кротовых саламандр (род Ambystoma)» . Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 46 (6): 1935–1944. дои : 10.1111/j.1558-5646.1992.tb01179.x . ISSN 1558-5646 . ПМИД 28567774 .

[8] Тернер, Брюс Дж.; Бретт, Бетти-Лу Х.; Миллер, Роберт Р. (1980). «Межвидовая гибридизация и эволюционное происхождение гиногенетической рыбы Poecilia formosa». Эволюция . 34 (5): 917–922. дои : 10.2307/2407997 . hdl : 2027.42/137459 . ISSN 0014-3820 . JSTOR 2407997 . ПМИД 28581138 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]