Гиногенез - Gynogenesis

Гиногенез, форма партеногенез, представляет собой систему бесполого размножения, которая требует наличия сперматозоидов без фактического вклада ее ДНК для завершения. Отцовская ДНК растворяется или разрушается, прежде чем она сможет слиться с яйцеклеткой.[1] Яйцеклетка организма способна развиваться, не оплодотворяясь, 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», однополые, что означает, что они должны спариваться с самцами близкородственных бисексуальных видов, которые обычно размножаются половым путем.[3] Это невыгодная система спаривания для мужчин, 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.

Примеры

Poecilia Formosa

Большинство гиногенетических видов попадают в таксономические группы рыб и амфибий.[3]

Молли амазонки, (Poecilia formosa ) требуется сперма близкородственного мужчины Poecilia latipinna заниматься гиногенезом. Исследования показали, что P. latipinna самцы предпочитают спариваться с самками своего собственного вида, учитывая ранее обсуждавшийся недостаток самцов при спаривании с гиногенами.[4] Это представляет проблему для P. formosa, поскольку они должны соревноваться за мужчин с предпочтительной популяцией. Однако те P. formosa успешные в поиске партнера восполняют дефицит, производя в два раза больше потомков женского пола, чем их конкуренты.[4]

Виды муравьев Myrmecia impaternata предназначен только для женщин, а его гибридное происхождение восходит к Myrmecia Banksi и Myrmecia pilosula.[5] У видов муравьев пол определяется гаплодиплоидия система, где из неоплодотворенных яиц появляются гаплоидные самцы, а из оплодотворенных яиц - диплоидные самки. У этого вида царица размножается посредством полового взаимодействия, но не оплодотворения, с аллоспецифическими самцами, выращенными из «бесплодных» (безотцовских) яиц в бесплодных гнездах.[5].[требуется разъяснение ]

Платиновая амбистома, однополый крот саламандра виды, являются результатом гибридизации размножающихся половым путем Ambystoma jeffersonianum и Латераль.[6] A. platineum люди обычно живут рядом с любым из этих родительских видов из-за необходимости использовать свою сперму для облегчения воспроизводства[6].[требуется разъяснение ]

Эволюционное происхождение

Можно рассмотреть два эволюционных пути, чтобы объяснить, как и почему развился гиногенез. Одноступенчатый путь включает в себя множественные изменения, происходящие одновременно: необходимо прервать мейоз, искоренить гаметы одного пола и возникнуть однополое формирование пола.[2] Второй вариант состоит из нескольких этапов: половое поколение формируется при сильно предвзятом соотношении полов и из-за Правило Холдейна вид эволюционирует в сторону потери сексуальности и отбора, предпочтительного по отношению к гиногену.[2] Экспериментаторы, которые безуспешно пытались вызвать P. formosa в лаборатории путем гибридизации своих генетических предков пришли к выводу, что эволюционное происхождение P. formosa произошла не из-за простой гибридизации двух конкретных геномов, а из-за движения определенных аллелей в определенных локусах, которое привело к этому эволюционному изменению в сторону однополости.[7]

использованная литература

  1. ^ Энциклопедия насекомых, под редакцией Винсента Х. Реша и др., Elsevier Science & Technology, 2009.
  2. ^ а б c Шлупп, Инго (2005). «Эволюционная экология гиногенеза». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 36: 399–417. Дои:10.1146 / annurev.ecolsys.36.102003.152629. ISSN  1543–592X. JSTOR  30033810.
  3. ^ а б Авис, Джон К. (21 июля 2015 г.). «Эволюционные перспективы клонального воспроизводства у позвоночных животных». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 112 (29): 8867–8873. Bibcode:2015ПНАС..112.8867А. Дои:10.1073 / pnas.1501820112. ISSN  0027-8424. ЧВК  4517198. PMID  26195735.
  4. ^ а б Форан, Кристи М .; Райан, Майкл Дж. (1994). «Соревнование женщины и женщины в однополом / бисексуальном комплексе моллинезий». Копея. 1994 (2): 504–508. Дои:10.2307/1446999. ISSN  0045-8511. JSTOR  1446999.
  5. ^ а б Тейлор, Роберт В .; Имаи, Хиротами Т .; Хасэгава, Эйсуке; Битон, Колин Д. (18 декабря 2018 г.). «Уникальное соединение: доказательства гиногенеза, сопровождающего определение пола гаплодиплоидом у австралийского муравья Myrmecia impaternata Taylor». Психея: журнал энтомологии. 2018: 1–7. Дои:10.1155/2018/2832690. ISSN  0033-2615.
  6. ^ а б Спольски, Кристина; Филлипс, Кристофер А .; Уззелл, Томас (декабрь 1992 г.). «Гиногенетическое размножение у 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. PMID  28567774.
  7. ^ Тернер, Брюс Дж .; Бретт, Бетти-Лу Х .; Миллер, Роберт Р. (1980). «Межвидовая гибридизация и эволюционное происхождение гиногенетической рыбы Poecilia formosa». Эволюция. 34 (5): 917. Дои:10.2307/2407997. HDL:2027.42/137459. ISSN  0014-3820. JSTOR  2407997.