Способность к воспроизведению без участия мужской особи называется партеногенезом, она распространена в животном мире, вероятно, больше чем вы думаете. Речь идет не только об одноклеточных организмах. Многие растения и животные размножаются без спаривания.
Капские пчелы
На Земле около 20 000 видов пчел и только южноафриканский вид пчел под названием Капские (Apis mellifera capensis) размножаются путем самооплодотворения. Они откладывают яйца, которые не нуждаются в оплодотворении. Из яиц вылупляются новые рабочие пчелы.
Дафнии - водяные блохи
Наиболее распространенные виды водяной блохи - Дафнии (Daphnia pulex), обнаруженные в водах Америки, Австралии и Европы, имеют несколько особенностей - они способны размножаться циклическим партеногенезом, когда в воде благоприятные условия. Этот вид способен чередовать виды размножения. То есть, размножение состоится в любом случае, половым путем или самооплодотворением, в зависимости от условий на данный момент.
Пауки оонопиды
Пауки оонопиды способны размножаться без спаривания. Из 1300 существующих видов пауков только оонопиды обладают этой способностью, это относится, например, к разновидности оонопидов Triaeris stenaspis, родиной которых считается Иран, откуда они распространились по всей Европе. Они маленького размера от 1 до 3 мм, для человека опасности не представляют.
Улитки Мелании
Для тех, кто когда-либо владел аквариумом и видел нежелательного посетителя в виде небольшой улитки, ничего нового, их называют меланиями.
Эти маленькие пресноводные улитки впервые появились в Юго-Восточной Азии, но быстро распространились по большой территории.
Их можно увидеть в теплых водах в таких местах, как Гавайи, Куба, Доминиканская Республика, Южная Африка, Техас, Айдахо, Флорида и Карибские острова.
Они размножаются двумя способами: партеногенетическим и яйцевидным, что означает, их эмбрионы не покидают самку, пока они не будут готовы вылупиться. Результат часто материализуется в улитке, которая воспроизводит себя, с ее потомком-клоном. Это приводит к демографическим взрывам в небольших водоемах, например, в аквариумах.
В популяциях встречаются самцы, но многие из них имеют нефункциональные гениталии. Это говорит о том, что партеногенез является их основным средством размножения.
Мраморные раки
Самое интересное в мраморных раках не то, что они сами себя воспроизводят, а то, что это новый вид, который практически не существовал до 1990-х годов. Произошла мутация. В большом количестве мраморные раки появились на рынке домашних животных в Германии. Проблема в том, что они клонируют себя сотнями!
Одна рачица откладывает за раз около сотни яиц, поэтому через короткое время, помещенные в аквариум, мраморные раки заполоняют его полностью. В дикой природе они тоже проблема, например, на острове Мадагаскар, миллионы мраморных раков угрожают дикой природе, экосистеме.
Ящерицы Нью-Мексико Whiptail
В настоящее время этот вид ящериц полностью лишен мужских особей и является гибридом нескольких видов. Рождающееся потомство мужского рода сразу погибает.
Съедобные лягушки
Точное название съедобной лягушки Pelophylax esculentus, она является обычным европейским видом водяной или зеленой лягушки.
Это основной вид, который используется во Франции для еды (ножки).
Эти лягушки размножаются путем гибридогенеза, который работает аналогично партеногенезу. Самки создают гибриды, которые включают половину родительских генов для создания нового поколения потомков с половиной генов, произведенных клониально, а другая половина - половым путем. Этот процесс размножения берет генетический материал со стороны отца и рекомбинирует его во что-то совершенно новое. Хотя это не совсем партеногенез или бесполое размножение, а подкласс процесса, он находится в этом списке из-за природы потомства. Каждое последующее поколение несет ДНК матери и гибридизированный геном отца.
Следующее поколение может производить самцов, но их ДНК, в некотором смысле, является клоном их матери с отцом своего ребенка.
Вараны - Комодские Драконы
Комодские вараны очаровали людей своими невероятными размерами и схожестью с древними рептилиями, давно вымершими на Земле.
Они являются самыми крупными ящерицами и могут вырасти до 3 метров в длину и до 70 кг веса. Охотятся на крупных животных, таких, как олени, свиньи, могут напасть и на человека в исключительных случаях, их укус токсичен.
Эти рептилии, как известно, не размножались партеногенетически до 2005 года, пока в лондонском зоопарке, самка, которая 2 года не общалась с мужской особью, стала откладывать яйца. То же произошло и с другими, попавшими в неволю. Самое удивительное, что вылупившееся потомство не только женские, но и мужские особи.
Индейки
Большинство людей не очень часто думают об индейках, хотя едят их мясо постоянно. Индейки способны размножаться через партеногенез, когда самок отделяют от мужской популяции. Интересно, что женская индейка, помещенная в пределах слышимости самцов, будет воспроизводиться бесполым образом намного чаще, чем когда ее держат подальше от них. Этот процесс встречается редко у диких индюков, но, как отмечалось, он встречается в разных популяциях и гораздо чаще встречается у одомашненных популяций в фермах.
Когда яйцо вылупляется без оплодотворения, оно всегда рождается самцом.
Полосатые акулы
Кажется, что чем сложнее организм, тем менее вероятно, что он сможет самооплодотвориться. Акулы, безусловно, сложны, но были отмечены примеры воспроизводства полосатых акул.
Непорочное зачатие, или партеногенез является модификацией полового размножения, когда женская гамета начинает развиваться в новую особь без участия мужской гаметы для оплодотворения. Партеногенетическое размножение распространено в царстве животных, растений, и обычно при этом возрастает скорость размножения.
Партеногенез у животных и растений
Непорочное зачатие бывает двух видов - гаплоидный и диплоидный партеногенез, в зависимости от количества хромосом в гамете женской особи. У многих насекомых, в частности, у муравьев, ос и пчел, в результате первого вида размножения возникают различные сообщества организмов. При гаплоидном партеногенезе происходит мейоз и создаются гаплоидные гаметы. Из оплодотворенных яйцеклеток могут развиваться диплоидные самки, а неоплодотворенные яйцеклетки развивают гаплоидных фертильных самцов. У медоносной пчелы, например, матка откладывает такие которые дают самок (рабочие особи, матка), и неоплодотворенные яйца, дающие самцов (трутней). Подобный механизм размножения у насекомых играет адаптивную роль, потому что может регулировать появление потомков в зависимости от типа гамет.
Диплоидный партеногенез происходит у тлей. При этом ооциты самки подвергаются особой форме мейоза - хромосомы не расходятся, а переходят в яйцеклетку, без хромосом остаются полярные тельца. Развитие яйцеклеток осуществляется в материнском организме, новорожденные самки вполне сформировавшиеся и не вылупляются из яиц. Такой процесс живорождения продолжается в нескольких поколениях, до того момента пока появится клетка, которая содержит одну Х-хромосому и все аутосомы. Из нее развивается партеногенетический самец. Главное преимущество партогененеза для тлей - это быстрый рост популяции, потому что ее половозрелые члены могут откладывать яйца.
«Непорочное зачатие» в различных формах широко распространено у растений. Одна из них называется апомиксисом и является партеногенезом, имитирующим Такая форма зачатия наблюдается у отдельных цветковых растений, у них диплоидная клетка развивается в полноценный зародыш без участия гаметы мужской особи. В других случаях должно присутствовать пыльцевое зерно, стимулирующее партеногенез; пыльцевое зерно вырабатывает гормоны, необходимые для появления зародыша, и такие случаи почти не отличаются от полового размножения.
Партеногенез у людей
Судмедэкспертам хорошо известно, что при воздействии высоких температур, стрессовых ситуаций и в экстремальных условиях яйцеклетка женщины может начать процесс деления, даже если она не оплодотворена. Существует мнение, что если женщина готова к зачатию, то ей можно просто попариться некоторое время в бане, и яйцеклетка активирует процесс превращения в организм, но, вероятнее всего, она не жизнеспособна и вскоре погибнет.
В готовой к насчитывается 23 хромосомы, которые определяют пол.
«Непорочное зачатие» происходит тогда, когда созревшие женские хромосомы разделяются на две половинки, образуя в яйцеклетке 46 хромосом, необходимых для зарождения новой жизни. После этого может начаться процесс дробления и развития эмбриона, но только женского пола.
По мнению врачей, партеногенез у человека возникает при наличии бактерии, проживающей в организме насекомых, но она может переселиться в человеческий организм, вызвав деление яйцеклетки и образование зародыша. Бактерия уничтожает мужские зародыши или преобразует их в женские.
Зафиксировано уже немало случаев, когда пол человеческого эмбриона менялся под влиянием или в условиях жаркого климата, при этом мужской эмбрион всегда меняется на женский, по-другому никогда не происходит.
Ранее об этом явлении не слышали вообще. Во всяком случае, слово «партеногенез» появилось недавно. «Непорочное зачатие» девы Марии христиане воспринимали как чудо. А то, что это могла быть обычная беременность, никому и в голову не приходило.
«Непорочное зачатие» является центральной темой во многих религиозных историях. При вмешательстве божественных сил женщина рожает ребенка, оставаясь при этом девственницей. Однако в реальной жизни подобные «девственные роды» невозможны среди Homo sapiens, и у любых видов млекопитающих.
Значит ли это, что непорочное зачатие невозможно в животном мире? Удивительно, но нет. Существует такой термин как «партеногенез», он применим к форме бесполого размножения, которое может проявляться как у растений, так и у животных. В последнем случае это означает, что эмбрион развивается из неоплодотворенного яйца. Иногда это является вопросом выживания, позволяя самкам производить потомство, если мужских особей мало или вовсе нет. А бывает, что партеногенез может быть вызван внешними причинами, такими как инфекционное заболевание.
Вот топ-10 животных, которые имеют природный дар непорочного зачатия.
Эти паукообразные наиболее известны благодаря своему ядовитому оружию — жалу на хвосте. Но, возможно, более страшным, чем наличие жала, является тот факт, что некоторые из этих восьминогих ночных кошмаров могут воспроизводить себе подобных без помощи партнера. Есть девять разновидностей партеногенетических скорпионов, способных производить от двух до нескольких десятков ядовитых скорпиончиков, в зависимости от вида.
9. Акулы
Известно, что партеногенез встречается у нескольких видов акул, в том числе у зебровой акулы и даже некоторых видов акулы-молота. Это явление в основном наблюдалось в неволе, когда самки были изолированы от самцов. Самый известный случай непорочного зачатия у зубастых хищниц был зафиксирован в 2016 году, когда зебровая акула по кличке Леони, проживающая в одном из австралийских океанариумов произвела на свет троих акулят. При этом ее последний партнер был переведен в другой океанариум еще в 2012 году. Генетический анализ Леони и ее потомства показал, что у детенышей есть только гены матери.
Это, скорее всего, эволюционная черта, позволяющая виду выживать при небольшом количестве доступных самцов. Однако исследователи опасаются, что это может привести к отсутствию генетического разнообразия и поставить под угрозу долгосрочную выживаемость акул в дикой природе.
8. Драконы острова Комодо
Эти ядовитые и острозубые вараны, напоминающие мини-динозавров — удивительно пугающие существа. Добавьте к грозной внешности комодских драконов способность воспроизводить потомство партеногенетически, и они становятся одними из .
Партеногенез у драконов Комодо, предположительно, является следствием их удаленной среды обитания, где мужские особи не всегда находятся рядом. Юные «дракончики», вылупившиеся из яиц, получают весь необходимый генетический материал от своей матери. При этом рождаться с помощью непорочного зачатия могут как самцы, так и самки.
7. Палочники
Привиденьевые, они же палочники — это насекомые, которые весьма успешно «подстраиваются» под окружающую среду. Вы вряд ли отличите их от маленькой веточки или листика, благодаря чему они и получили свое название.
Считается, что этот эффективный камуфляж, а также другие оборонительные черты появились, чтобы помочь палочникам выжить и отгонять хищников. Но еще одна удивительная эволюционная особенность, которой обладают лишь некоторые виды палочников — это способность к рождению потомства без помощи оплодотворения. Причем в естественных условиях самцы и самки спариваются без каких-либо ограничений, а вот в лабораторных условиях одинокие самки не ждут, пока к ним подселят симпатичного соседа, а откладывают неоплодотворенные яйца.
6. Змеи
Боа-констрикторы и сетчатые питоны () — вот лишь некоторые виды змей, способных к непорочному зачатию. Вначале ученые считали, что способность змей воспроизводить потомство без самцов «активируется» лишь в отсутствие этих самых самцов. Однако затем выяснилось, что некоторые виды змей откладывают яйца даже тогда, когда поблизости есть мужские особи.
Любопытно, что партеногенез змей обычно приводит к появлению меньшего количества змеенышей, а также к потомству с более коротким периодом жизни. Поэтому есть теория, что процесс непорочного зачатия провоцируют внешние факторы, такие как бактериальная или вирусная инфекция.
5. Пауки оонопиды
Хотя на фото эти пауки выглядят весьма грозно, в реальности их длина — менее трех миллиметров. И опасны они могут быть разве что для Человека-муравья.
До сих пор найдены только самки этого вида, что побудило исследователей предположить, что они размножаются строго партеногенетически.
4. Медоносные пчелы
Пчелиная матка — как правило, единственная самка в улье, способная откладывать оплодотворенные яйца. Но когда умирает королева, некоторые рабочие пчелы могут откладывать яйца партеногенетически, пытаясь продлить жизнь улья. В этих тяжелых обстоятельствах рабочие производят яйца, из которых может появиться не только трутень, но и женская особь, которая, если повезет, разовьется в пчеломатку. Однако в случае неудачи вся пчелиная колония рушится.
Однако у южноафриканских капских пчел самооплодотворение самок является нормой, а не редким явлением, как у других видов.
3. Улитки мелании
Хотя несколько разновидностей улиток имеют способность воспроизводить потомство путем партеногенеза, улитки мелании (они же песчаные) предпочитают именно непорочное зачатие. У этих созданий нет естественных хищных врагов, и их часто покупают для разведения в аквариумах. Среди меланий встречаются и самцы, вот только у многих из них гениталии нефункциональны. А размножается улитка двумя способами: либо партеногенетическим, либо яйцевидным.
Во втором случае яйца находятся внутри матери до тех пор, пока новые улитки не будут готовы вылупиться.
2. Индейки
Партеногенез наблюдался у некоторых пород одомашненных индеек. Если самцов отделить от самок, то может запуститься механизм партеногенеза. При этом самочки, которые находятся в пределах слышимости самцов, размножаются бесполым образом чаще, чем их «подруги», которые находятся далеко от самцов.
1. Мексиканская хлыстохвостая ящерица
На первом месте в рейтинге животных, способных к непорочному зачатию, находятся ящерицы рода Cnemidophorus neomexicanus. Их родина — Нью-Мексико.
Этот вид является полностью женским и полностью партеногенетическим. Самцы для размножения совершенно не нужны, и они погибают сразу после рождения.
Интересный факт! Теория, касающаяся этих странных ящериц, гласит, что для стимулирования овуляции самкам нужна имитация секса с другими самками. Из-за этого хлыстохвостых ящериц прозвали «лесбийскими ящерицами». В каждом брачном сезоне роли у «сексуальных партнеров» меняются. То есть ящерица, которая выполняла в прошлом роль «мужчины» может в новой брачной игре отыгрывать «женскую» роль, и наоборот.
Беременность у животных - особое физиологическое состояние самки, которое наступает в момент оплодотворения и заканчивается рождением детеныша. Стоит отметить, что беременность у млекопитающих (исключением являются яйцекладущие), пресмыкающихся и живородящих рыб существенно отличается.
Продолжительность беременности напрямую зависит от величины самого животного и условий среды обитания, в которых оно развивается после своего появления на свет. Чем крупнее живое существо и чем более оно развито, тем продолжительнее у него беременность и наоборот, но бывают и исключения, о которых мы еще поговорим.
Самым развитым существом на Земле является человек. Человеческий ребенок появляется на свет после 9-месячной беременности, иначе говоря, после 275 дней проведенных в утробе матери. Примерно после этого периода у женщин наступают роды. Ребенок рождается уже почти полностью сформированным. Человеческий детеныш называется ребенком. Пример с человеком был приведен специально для удобства сравнения.
10 место. Коровы
Самка коровы вынашивает своего детеныша дольше человека – 285 дней – это средний показатель.
Период беременности, называемый у коров (лат. Bos taurus taurus ) стельностью, может длиться от 240 до 311 дней, поэтому установить точную дату родов (отела) практически невозможно. Через 7,5 месяцев после осеменения крову рекомендовано прекращать доить, т.е. переводить ее на сухостой. Обусловлено это тем, что последние 3 месяца беременности наступает самое активное развитие плода. Детеныш коровы – теленок.
9 место. Альпийская саламандра
А вот и первое исключение из правил – альпийская, или черная саламандра (лат. Salamandra atra ), обитающая в горах Балканского п-ва и в Альпах.
Длина ее тела составляет 9-16 см, а беременность длится около 10 месяцев (306 дней). Это живородящее животное. В яйцеводе саламандры находится 30 яиц, но развивается из всего 2 личинки, остальные же яйца превращаются в желточную массу, которой и питаются эти личинки. После всех превращений, которые пройдут в теле матери-саламандры на свет появятся две полностью сформировавшиеся и взрослые особи. Альпийские саламандры живут около 10 лет.
8 место. Косули
У косуль (лат. Capreolus ) беременность составляет от 264 до 318 дней, что немного больше 10 месяцев.
Потомство появляется на свет в апреле-июне. Перед началом родов (отела) самка отправляется на свой родовой участок, где осваивает его и отгоняет других косуль. Ученые установили, что большая часть детенышей появляются на свет в дневное время на лугах — приблизительно 74%, в лесу – 23% и на полях – 3%. Детеныш косули – косуленок.
7 место. Буйвулы
У азиатских (лат. Bubalus bubalis ) и (лат. Syncerus caffer ) беременность длится около 300-345 дней (10-11 месяцев), после чего на свет появляется один детеныш (двойни — редки).
Стоит отметить, что только 20% рожденных телят доживает до половозрелого возраста (гибнут от разных заболеваний, жары и от хищников). Детеныш буйвола – буйволенок (общее название для рогатого скота – теленок).
6 место. Лошади
Беременность у лошади (лат. Equus ) довольно продолжительна – от 335 до 340 дней (иногда дольше 11 месяцев).
Как правило, на свет появляется один детеныш. Если родиться должен самец (жеребец), то беременность длится на 2-7 дней дольше. Детеныш лошади – жеребенок.
5 место. Домашние ослы
Домашние ослы (лат. Equus asinus ) помельче лошадей, однако, беременность у них длится дольше – в среднем от 360 до 390 дней (больше года).
Детеныш питается молоком матери до 6-9 месяцев, есть траву (понемногу) начинает через 2 недели после рождения. Полностью вырастает к двум годам. Детеныш осла – осленок. Уменьшительно-ласкательное название осла (независимо от возраста) – ослик.
4 место. Двугорбые верблюды
Ввиду продолжительной беременности, которая длится 360-440 дней (13 месяцев), самки двугорбого верблюда (лат. Camelus bactrianus ) приносят потомство всего лишь один раз в два года.
По некоторым данным беременность может длиться и 411 дней. Самка рожает стоя, а новорожденный детеныш может следовать за ней уже через 2 часа после появления на свет. Детеныш – верблюжонок.
3 место. Барсуки
Втрое исключение — (лат. Meles meles ).
Он хоть и невелик (50-90 см в длину), однако беременность у самки барсука может длиться довольно долго. Если спаривание произошло летом, то потомство появится через 271-300 дней, а вот если период спаривания пришелся на зиму, то детеныши появятся на свет только через 400-450 дней. Детеныш барсука — барсучонок.
2 место. Жирафы
Жираф (лат. Giraffa camelopardalis ) – один из самых крупных сухопутных представителей животного мира. Беременность у самок длится от 14 до 15 месяцев (от 428 до 459 дней).
Самка рожает стоя и детенышу приходится падать на землю с почти 2-метровой высоты, поэтому при родах детеныш «выходит» ногами вперед, кроме того высота самого новорожденного составляет около 2 метров. Детеныш – жирафенок.
1 место. Слоны
Вполне естественно, что победителями этого рейтинга стали слоны (лат. Elephantidae ).
Как у , так и у африканского слона беременность длится от 20 до 22 месяцев (почти 2 года), поэтому слонихи могут приносить потомство только один раз в четыре-пять лет. Обычно на свет появляется один детеныш (очень редко – двойня). Плод полностью развит уже к 581 дню (19 месяцам), поэтому остальное время он только увеличивается в размерах. Детеныш слона – слоненок.
Мы лишний раз убедились в том, что срок беременности зависит от размеров и уровня развития животного. Но как видим, бывают и исключения.
Большинству живых организмов, размножающихся половым путем, для появления потомства необходимы и мужские, и женские половые клетки. Однако в некоторых случаях процесс размножения осуществляется без участия мужской особи. Такое непорочное зачатие называется партеногенезом.
В отличие от вегетативных (бесполых) способов размножения, таких как деление и почкование, партеногенез происходит с участием половых клеток, но только женских. Неоплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, развивается в зародыш, а дальше следуют все биологические процессы, свойственные обычному половому размножению.
У большинства животных, практикующих партеногенез, этот способ размножения имеет факультативный характер, то есть проявляется при определенных условиях. Но есть и такие, которые размножаются только путем партеногенеза, не чередуя его с обычным.
Самое удивительное, что иногда такое однополое размножение встречается у тех представителей животного мира, которые раньше к нему не прибегали. В 2001 году в штате Небраска, в зоопарке на свет появился детеныш малоголовой рыбы-молота, находившейся долгое время в резервуаре, в котором не было самцов. Ученые рассмотрели все возможные варианты, которые могли объяснить появление акуленка. В том числе возможность «ложного партеногенеза», когда зачатие происходит в результате длительного сохранения спермы после давнего полового контакта. И только после того, как чудо-детеныш погиб в результате несчастного случая от укола ската, анализ ДНК показал отсутствие какого-либо генетического материала, кроме материнского. По всей видимости, некая заложенная в ДНК акулы программа в условиях неволи включила резервный механизм размножения. Еще два таких случая произошли в 2002 году в Детройте (США), и в Венгрии.
Во всех трех случаях детеныши были женского пола, так как мужской пол определяется Y-хромосомой, находящейся в мужских половых клетках.
Такие сюрпризы природы заставляют задуматься о том, способен ли человек размножаться таким способом. Может быть евангельские предания, рассказывая о непорочном зачатии Девы Марии, описывают случай партеногенеза? Однако в этом случае из-за отсутствия Y-хромосом в женских половых клетках ребенок должен был родиться девочкой. Кроме того, есть причина, по которой ни человек, ни какое-либо другое млекопитающее не может размножаться партеногенетически. Заключается она в том, что для развития жизненно важных органов зародыша млекопитающего необходимы гены особей обоих полов. И если нужный ген будет иметь неправильный половой маркер, развитие заблокируется на ранней стадии. Поэтому, даже если яйцеклетка млекопитающего по каким-то причинам начнет делиться, к рождению жизнеспособного потомства это не приведет.
