Развитие семян без оплодотворения называется

Обновлено: 05.10.2024

В каждом семени образуется в основном один зародыш. В некоторых случаях в семени может развиться несколько зародышей. Это явление получило название многозародышевости, или полиэмбрионии.

Зародыши возникают не только из яйцеклетки, но и почти из всех клеток женского гаметофита — из синергид и из антипод. В ряде случаев своеобразное развитие зиготы приводит к созданию многоклеточного образования, которое впоследствии или само распадается на несколько проэмбрио, или на основе его развивается несколько зародышей. Дополнительные зародыши образуются также при почковании самого зародыша или его подвеска. Иногда несколько зародышей возникает за счет формирования их из разных зародышевых мешков, развивающихся в одном нуцеллусе.

Зародыши могут появиться также из соматических клеток нуцеллуса и интегумента. Иногда несколько зародышей в семени возникает в результате развития двух нуцеллусов в одной семяпочке, каждый из которых имеет свой зародышевый мешок (тератологический случай).

В случаях полиэмбрионии одни зародыши образуются в результате оплодотворения, другие — без оплодотворения (апомиктично). Поэтому зародыши, развивающиеся в одном семени, могут иметь гаплоидные, диплоидные или полиплоидные числа хромосом.

Полиэмбриония не всегда приводит к образованию зародышей, одинаково способных к прорастанию. Чаще всего большинство зародышей погибает на ранних стадиях развития и к моменту созревания сохраняются лишь некоторые из них. Если же в готовом семени находятся несколько зародышей, они обычно характеризуются разной степенью дифференциации. Вследствие недоразвития и, возможно, недостаточного питания не все зародыши, развившиеся в семени, дают проростки.

Образование плода начинается обычно после оплодотворения, развитие же семени идет параллельно с развитием плода; если семя не образуется, то обычно не развивается и плод.

У некоторых растений, однако, плоды развиваются, несмотря на то, что семена не образуются из-за дегенерации или недоразвития семяпочек. Такие плоды часто отличаются от нормально развившихся плодов меньшими размерами и рядом других качеств. Явление образования плодов без оплодотворения, лишенных семян, называется партенокарпией. При этом в одних случаях происходит опыление и тогда осуществляется стимулятивная, или индуцированная, партенокарпия, в других — отсутствует и опыление и осуществляется автономная (неиндуцированная), или вегетативная, партенокарпия.

Партенокарпия может быть случайной и постоянной. Она обнаружена как у дикорастущих, так и культурных видов покрытосеменных растений. Среди культурных растений она хорошо выражена у груши, яблони, винограда, мандарина, лимона, банана, апельсина, ананаса, инжира, тыквы, огурцов, томата и т. д.

Партенокарпия имеет большое практическое значение, так как плоды, лишенные семян, отличаются чрезвычайной мясистостью, сочностью и хорошими вкусовыми качествами. Что касается развития пыльцы и зародышевого мешка у партенокарпических видов, то при этом возможно как нормальное их образование, так и нарушение обычного процесса их формирования и дегенерация на разных стадиях развития.

Наряду с развитием бессемянных плодов без оплодотворения у некоторых растений могут развиваться семена без зародыша. Это явление называется партеноспермией. Особенно часто партеноспермия обнаруживается у хвойных, в частности у лиственницы.

Наряду с нормальным половым размножением (амфимиксисом), вследствие которого организмы возникают путем слияния мужской и женской гамет, у высших растений встречается и другой способ размножения, называемый апомиксисом. Апомиксис — это такой способ размножения, при котором развитие нового организма происходит без слияния половых клеток, но и при этом сохраняются морфологические структуры, связанные с половым размножением.

Несмотря на то что при апомиксисе не происходит объединения гамет, в ряде случаев необходимо воздействие мужского начала на развитие семени. Апомиктическое развитие может осуществляться также и без всякого воздействия мужских элементов. Такие апомикты называются автономными. Если апомиктическое развитие вызывается (стимулируется) отцовским началом, то такие апомикты называются индуцированными, стимулятивными.

В настоящее время существует ряд классификаций апомиксиса. Здесь дается классификация В. А. Поддубной-Арнольди (1964).

Партеногенез — образование зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки с нередуцированным числом хромосом в случаях нередуцированного партеногенеза и с редуцированным в случаях редуцированного партеногенеза:

а) нередуцированный партеногенез, связанный с псевдогамией, т. е. зависящий от воздействия пыльцевой трубки;

б) нередуцированный партеногенез, не связанный с псевдогамией, т. е. не зависящий от воздействия пыльцевой трубки;

в) редуцированный женский партеногенез, или гиногенез, связанный с псевдогамией, — партеногенетическое образование сходной с матерью особи с материнским набором хромосом после опыления своей или чужой пыльцой при отсутствии слияния женской и мужской гамет и дегенерации последней, но при наличии мейоза;

г) редуцированный мужской партеногенез, или андрогенез, связанный с псевдогамией, — партеногенетическое образование сходной с отцом особи с отцовским набором хромосом после опыления своей или чужой пыльцой при отсутствии оплодотворения и при дегенерации ядра яйцеклетки, но при наличии мейоза.

Некоторые исследователи приравнивают мужской партеногенез к мерогонии, т. е. образованию зародыша после оплодотворения спермиями безъядерных участков яйцеклетки — явлению, впервые описанному у морских ежей.

Апогаметия — возникновение зародыша не из яйцеклетки, а из других клеток женского гаметофита с нередуцированным числом хромосом в случаях нередуцированной апогаметии и с редуцированным в случаях редуцированной апогаметии:

а) нередуцированная апогаметия — образование зародыша из клеток синергид и антипод с нередуцированным числом хромосом;

б) редуцированная апогаметия — образование зародыша из клеток синергид и антипод с редуцированным числом хромосом.

Апоспория — развитие гаметофита не из споры, а из гаплоидной или диплоидной клеток спорофита. У покрытосеменных растений до сих пор наблюдалась лишь апоспория, связанная с диплоидным числом хромосом. Некоторые исследователи различают у покрытосеменных две формы апоспории:

а) эвапоспория — развитие зародышевого мешка из чисто соматических клеток, из клеток нуцеллуса и покровов семяпочки;

б) псевдоапоспория, или соматическая апоспория, — развитие зародышевого мешка из соматических клеток нуцеллуса семяпочки, но родственных археспориальным клеткам.

Нуцеллярная эмбриония — образование зародышей вне зародышевого мешка из клеток нуцеллуса семяпочки:

а) индуцированная нуцеллярная эмбриония, связанная с оплодотворением или, по крайней мере, с опылением;

б) автономная неиндуцированная нуцеллярная эмбриония, не связанная ни с оплодотворением, ни с опылением.

Интегументальная эмбриония — образование зародышей вне зародышевого мешка из клеток покровов семяпочек:

а) индуцированная интегументальная эмбриония, связанная с оплодотворением или, по крайней мере, с опылением;

б) автономная неиндуцированная интегументальная эмбриония, не связанная ни с опылением, ни с оплодотворением.

Апомиктический способ размножения у многих растений является наследственным, постоянным, у других растений апомиксис ненаследственный и случайный.

Внутри одного и того же вида, или биотипа, наряду с апомиктическим способом размножения может встречаться и нормальное половое размножение. Такой апомиксис называют частичным. Апомиксис называют полным, когда все биотипы этого вида размножаются только апомиктично.

Апомиктичный способ размножения в определенных условиях имеет большие преимущества по сравнению с амфимиксисом. Неблагоприятные внешние условия (недостаток насекомых, плохая погода), затрудняющие нормальное опыление и оплодотворение, не мешают многим апомиктичным видам давать большое количество зрелых семян. Даже наоборот, крайние условия существования провоцируют у растений, размножающихся половым путем, появление апомиктичных форм. Этим и объясняется то обстоятельство, что местом возникновения апомиктичных форм становятся границы ареала исходного вида. Переход на апомиктичный путь размножения способствует закреплению тех признаков и свойств растения, которые у него были к моменту

появления апомиксиса. Постоянное однородное потомство у апомиктов — характерная черта этого способа размножения. Если внешняя среда устойчива и изменяется очень медленно, то появившиеся апомикты процветают, несмотря на их малую пластичность. При быстром и резком изменении среды апомикты не успевают приспособиться к этим условиям и в конце концов погибают. В тех случаях, когда апомиксис не полный, не облигатный, растениям удается сочетать преимущества полового и апомиктичного способа размножения и колеблющиеся условия среды не приводят к исчезновению апомиктов вследствие их малой пластичности. При таких условиях обеспечивается не только длительное существование, но и процветание вида.

С этой точки зрения и следует рассматривать эволюционное значение апомиксиса.

До последнего времени относительно значения апомиксиса в эволюции существовали разные мнения. Одно из них состояло в том, что апомиктичное размножение, будучи приспособлением к сильноспециализированным, устойчивым условиям среды, заводит формы в тупики эволюции, из которых они не могут выйти на основную, генеральную линию эволюции. Другие считают, что апомиктичный способ размножения у покрытосеменных совершеннее, чем половой, и в будущем должен его вытеснить.

Наконец, существует и третья точка зрения, согласно которой апомиксис рассматривается как особая линия прогрессивной эволюции, не являющаяся эволюционным тупиком. В сочетании с половым размножением (и только при этом) апомиксис способен обеспечить длительное сохранение вида при резких изменениях внешней среды и даже служить основой для эволюции. Однако апомиктическое размножение не может полностью заменить половое размножение, так как при полном вытеснении полового размножения апомиктическое размножение при быстрых и резких изменениях внешней среды ведет к вырождению и к гибели вида и действительно превращается в эволюционный тупик.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Некоторые животные могут производить потомство без спаривания с помощью партеногенеза. Как это у них получается? Возможен ли такой вариант размножения у человека? Рассказываем главное о необычном явлении природы.

Что такое партеногенез?

Процесс, называемый партеногенезом, позволяет различным существам — от медоносных пчел до гремучих змей — размножатся без участия самца. Это форма полового размножения, при котором развитие организма происходит из женской половой клетки (яйцеклетки) без оплодотворения ее мужской (сперматозоид).

Один из самых обсуждаемых случаев партеногенеза произошел с акулой-зеброй Леони, живущей вместе с другими акулами-самками в Австралийском аквариуме Reef HQ. В конце января 2017 года ученые опубликовали статью о ней. Хотя она не пересекалась с самцом акулы уже три года, эта пойманная в неволе особь отложила яйца, из которых вылупились три жизнеспособных детеныша.

Несколькими годами ранее в зоопарке Луисвилля самка сетчатого питона по имени Тельма, которая никогда даже не видела питона-самца, отложила шесть яиц. Из них появились здоровые молодые змеи. Исследование ее ДНК, опубликованное в Биологическом журнале Линнеевского общества, показало, что Тельма является единственным родителем всех змеенышей.

А в 2006 году в Англии самка комодского варана по имени Флора совершила аналогичный подвиг, озадачив хранителей зоопарка Честера.

Как это работает?

Половое размножение происходит при участии двух компонентов: яйцеклетке и сперматозоида. Каждый предоставляет половину генетической информации, необходимой для создания живого организма. Но при партеногенезе организм находит уникальный способ восполнения генов, обычно обеспечиваемых сперматозоидом.

Яичники производят яйцеклетки посредством сложного процесса — мейоза. Во время него клетки реплицируются, реорганизуются и разделяются. Такие яйцеклетки содержат только половину материнских хромосом с одной копией каждой хромосомы. Они называются гаплоидными клетками (те, что содержат две хромосомные копии, называются диплоидными).

В процессе мейоза появляются побочные продукты: более мелкие клетки — полярные тельца.

В одной из версий партеногенеза — автомиксиса, в организме полярное тело объединяется с яйцеклеткой для создания потомства. Этот процесс, который задокументирован у акул, слегка перетасовывает материнские гены для создания потомства, похожего на мать, но не создания ее точных клонов.

В другой форме партеногенеза, апомиксисе, клетки реплицируются посредством митоза. В этом процессе одна клетка дублируется, чтобы создать две диплоидные. Таким образом осуществляется своего рода генетическое копирование и вставка. Поскольку эти клетки никогда не подвергаются процессу смешения генов мейоза, потомство, полученное таким образом, является генетически идентичными клонами своих родителей. Эта форма партеногенеза чаще встречается у растений.

Для большинства организмов, которые размножаются первым способом, посредством автомиксиса, потомство обычно получает две Х-хромосомы от своей матери. Две Х-хромосомы, основная генетическая кладовая, сцепленная с полом, дают потомство только женского пола.

Но в редких случаях такие животные, как тля, могут производить плодовитое потомство мужского пола, которое генетически идентично своей матери, за исключением отсутствия второй Х-хромосомы. Эти самцы обычно плодовиты, но поскольку они способны производить только сперму, содержащую Х-хромосомы, все их потомство будет самками.

Партеногенез следует отличать от бесполого размножения, которое осуществляется всегда при помощи соматических органов и клеток (размножение делением, почкованием и т.п.).

Кстати, партеногенез бывает естественный — нормальный способ размножения некоторых организмов в природе и искусственный, вызываемый экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворенную яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.

Вообще партеногенез делят также на генеративный, или гаплоидный, и соматический (он может быть диплоидным и полиплоидным). При генеративном партеногенезе в делящихся клетках тела наблюдается гаплоидное число хромосом (n); этот случай относительно редок (гаплоидные самцы — трутни пчел). При соматическом партеногенезе в делящихся клетках тела наблюдается исходное диплоидное (2n) или полиплоидное (Зn, 4n, 5n, редко даже 6n и 8n) число хромосом.

Партеногенез у животных

Исходная форма партеногенеза — зачаточный, или рудиментарный партеногенез — свойственен многим видам животных в тех случаях, когда их яйца остаются неоплодотворёнными. Как правило, зачаточный партеногенез ограничивается начальными стадиями зародышевого развития; однако иногда развитие достигает конечных стадий.

За миллионы лет животные воспроизводились посредством партеногенеза, который впервые появился у некоторых из самых маленьких и простых организмов. Ученые считают, что для более продвинутых животных, таких как позвоночные, способность к бесполому размножению стала последней попыткой для видов, находящихся в неблагоприятных условиях. Это может объяснить, почему партеногенез возможен у стольких видов пустынных и островных видов.

Большинство животных, размножающихся посредством партеногенеза, — это мелкие беспозвоночные, такие как пчелы, осы, муравьи и тли, которые могут чередоваться между половым и бесполым размножением. Партеногенез наблюдается у более чем 80 видов позвоночных, около половины из которых — рыбы или ящерицы. Редко когда сложные позвоночные, такие как акулы, змеи и крупные ящерицы, полагаются на бесполое размножение, поэтому Леони и другие поначалу ставили ученых в тупик.

Различают облигатный партеногенез, при котором яйца способны только к партеногенетическому развитию, и факультативный, при котором яйца могут развиваться и посредством партеногенеза, и в результате оплодотворения (у многих перепончатокрылых насекомых, например у пчел, из неоплодотворенных яиц развиваются самцы (трутни), из оплодотворенных — женские особи (матки и рабочие пчелы).

Многие виды животных, не имеющие самцов, способны к длительному размножению путем партеногенеза — константный партеногенез. У некоторых видов наряду с партеногенетической женской расой существует обоеполая раса (исходный вид), занимающая иногда другой ареал — географический партеногенез (бабочки чехлоноски, многие жуки, многоножки, моллюски, коловратки, дафнии, из позвоночных — ящерицы и др.).

А бывает искусственный партеногенез?

Искусственный партеногенез у животных впервые получен русским зоологом Александром Тихомировым. В 1886 году ему удалось показать, что неоплодотворенные яйца тутового шелкопряда можно побудить к развитию растворами сильных кислот, трением и другими раздражителями. В дальнейшем искусственный партеногенез был получен Жаком Лёбом и другими учеными у многих животных, главным образом у морских беспозвоночных, а также у некоторых земноводных (лягушка) и даже млекопитающих (кролик).

Искусственный партеногенез вызывают действием на яйца гипертонических или гипотонических растворов (осмотический партеногенез), уколом яйца иглой, смоченной гемолимфой (травматический партеногенез), резким охлаждением и особенно нагревом (температурный партеногенез), а также действием кислот, щелочей и других химикатов.

С помощью искусственного партеногенеза обычно удается получать лишь начальные стадии развития организма; полный партеногенез достигается редко, хотя известны случаи полного партеногенеза даже у позвоночных животных.

В 2003 году ученым из Института развития клеточной технологии (штат Массачусетс, США) удалось получить полноценные эмбрионы из неоплодотворенных яйцеклеток у 4 из 28 испытуемых макак. Это произошло благодаря особому химическому препарату, стимулирующему деление яйцеклетки.

Может ли человек размножаться партеногензом?

В рассуждениях о партеногенезе неизбежно всплывает тема одного из главных догматов христианства — непорочного зачатия Девы Марии. Не хранят ли евангельские предания свидетельство о партеногенетическом рождении человека? Противники этой версии указывают на то, что, будь это так, младенец Иисус должен был бы родиться девочкой — разумеется, из-за отсутствия в яйцеклетке Y-хромосом.

К сожалению, на пути партеногенеза человека воздвигнут мощный заслон природой.

Известно, что никакие млекопитающие не воспроизводятся таким образом, потому что, в отличие от более простых организмов, млекопитающие полагаются на процесс, называемый геномным импринтингом.

Дело в том, что для развивающегося зародыша млекопитающего, образно говоря, не безразлично, от кого достался тот или иной ген — от мамы или от папы. Ген, отвечающий за развитие какого-нибудь жизненного важного органа, просто не будет работать, проявлять себя, если он имеет неправильный половой маркер. Если у потомства был бы только один родитель, некоторые гены не смогли бы активироваться вообще, что сделало потомство нежизнеспособным. Именно поэтому, даже если заставить яйцеклетку млекопитающего делиться, скажем, с помощью неких внешних раздражителей, нет никаких шансов на то, что в результате на свет появится жизнеспособный организм. Геномный импринтинг заблокирует развитие зародыша на ранних стадиях. Если, конечно, в дело не вмешается генная инженерия.

Стратегия одиночного выживания

В некоторых очень редких случаях виды животных размножаются исключительно путем партеногенеза. Одним из таких видов является ящерица Aspidoscelis uniparens, все ее особи женского пола.

У некоторых насекомых, саламандр и плоских червей, как ни странно, наличие спермы запускает партеногенез. Сперматозоиды запускают процесс, проникая в яйцеклетку, но позже дегенерируют, оставляя только материнские хромосомы. В этом случае сперма только запускает развитие яйцеклетки — она не вносит никакого генетического вклада.

Способность к бесполому размножению позволяет животным передавать свои гены, не тратя энергию на поиск партнера, и, таким образом, может помочь поддерживать вид в сложных условиях. Например, если варан прибывает на необитаемый остров, она одна может создать популяцию посредством партеногенеза.

Однако, поскольку каждый человек будет генетически идентичным, матери комодских варанов и их дочери будут более уязвимы к болезням и изменениям окружающей среды, чем генетически измененная группа. Например, в некоторых районах Нью-Мексико некоторые популяции самок ящериц имеют почти идентичный генетический профиль.

Оплодотворение — это процесс соединения двух гаплоидных гамет, в результате которого образуется диплоидная зигота.

При соприкосновении головки сперматозоида с наружным покровом яйцеклетки содержащиеся в акросоме ферменты выделяются на поверхность яйцеклетки. Под их действием оболочка яйцеклетки в месте соприкосновения разрушается. Содержимое сперматозоида проникает внутрь яйцеклетки. После этого яйцеклетка восстанавливает оболочку и другие сперматозоиды проникнуть в неё уже не могут. В оплодотворённой яйцеклетке происходит слияние двух ядер и образуется диплоидная зигота.

Наружное оплодотворение происходит у животных, которые живут в воде (например, у рыб и амфибий). Яйцеклетки (икру) и сперматозоиды такие животные выделяют в воду, где и происходит их слияние.

Внутреннее оплодотворении наблюдается у животных, обитающих на суше, а также у некоторых обитателей водной среды (червей, членистоногих, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих). У них гаметы сливаются внутри тела самки, в её половых путях.

Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии гамет восстанавливается диплоидный набор хромосом, а новый организм приобретает генетическую информацию и признаки обоих родителей.

Партеногенез — особый случай полового размножения, при котором происходит развитие особи из неоплодотворённой яйцеклетки.

Партеногенез наблюдается у некоторых червей, улиток, членистоногих (дафний, пчёл, тлей, муравьёв), а также у рептилий (скальных ящериц, варанов), птиц (индюшек) и других животных. Он чередуется с обычным размножением.

Развитие нового организма начинает без оплодотворения. Гаплоидная яйцеклетка делится митозом. Происходит удвоение ДНК, но во время первого деления хромосомы не расходятся, и в клетке остаётся диплоидный хромосомный набор.

у тлей в тёплое время из неоплодотворённых яиц появляется несколько поколений самок, а осенью рождаются самцы. У пчёл партеногенетическое размножение производит только трутней (самцов), а самки и рабочие пчёлы рождаются из оплодотворённых яиц.

Партеногенез – форма полового размножения, при котором развитие организма происходит из женской половой клетки (яйцеклетки) без оплодотворения ее мужской (сперматозоид).

Партеногенез (Parthenogenesis – от греч. parthenos – девушка, девственница + genesis–зарождение) – форма полового размножения, при котором развитие организма происходит из женской половой клетки (яйцеклетки) без оплодотворения ее мужской (сперматозоид).

В тех случаях, когда партеногенетические виды представлены (всегда или периодически) только самками, одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпа размножения вида, так как все особи подобных видов способны оставить потомство. В тех случаях, когда из оплодотворённых яйцеклеток развиваются самки, а из неоплодотворённых – самцы, партеногенез способствует регулированию численных соотношений полов (например, у пчел).

Различают партеногенез естественный – нормальный способ размножения некоторых организмов в природе и искусственный, вызываемый экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.

Партеногенез у животных

Исходная форма партеногенеза – зачаточный, или рудиментарный партеногенез – свойственен многим видам животных в тех случаях, когда их яйца остаются неоплодотворёнными. Как правило, зачаточный партеногенез ограничивается начальными стадиями зародышевого развития; однако иногда развитие достигает конечных стадий.

Полный естественный партеногенез встречается у беспозвоночных животных всех типов, но чаще всего – у членистоногих. Партеногенез открыт и у позвоночных – рыб, земноводных, особенно часто встречается у пресмыкающихся (этим способом размножаются не менее 20 рас и видов ящериц). У птиц большая склонность к партеногенезу, усиленная искусственным отбором до способности давать половозрелых особей (всегда самцов), обнаружена у некоторых пород индеек. У млекопитающих известны только случаи зачаточного партеногенеза; единичные случаи полного развития наблюдались у кролика при искусственном партеногенезе.

Ученым помог несчастный случай: выросший детеныш погиб от укола ската. Результат ДНК-анализа однозначно показал, что в клетках детеныша не было никакого генетического материала, кроме материнского. Похожий случай произошел в 2002 году в океанариуме города Детройт (США), а затем в Венгрии.

В 2006 году в лондонском зоопарке партеногенетический детеныш вылупился из яйца самки комодского варана.

Различают облигатный партеногенез, при котором яйца способны только к партеногенетическому развитию, и факультативный партеногенез, при котором яйца могут развиваться и посредством партеногенеза, и в результате оплодотворения (у многих перепончатокрылых насекомых, например у пчёл, из неоплодотворённых яиц развиваются самцы (трутни), из оплодотворённых – женские особи (матки и рабочие пчёлы).

Многие виды животных, не имеющие самцов, способны к длительному размножению путём партеногенеза – так называемый константный партеногенез. У некоторых видов наряду с партеногенетической женской расой существует обоеполая раса (исходный вид), занимающая иногда другой ареал – так называемый географический партеногенез (бабочки чехлоноски, многие жуки, многоножки, моллюски, коловратки, дафнии, из позвоночных – ящерицы и др.).

Партеногенез делят также на генеративный, или гаплоидный, и соматический (он может быть диплоидным и полиплоидным). При генеративном партеногенезе в делящихся клетках тела наблюдается гаплоидное число хромосом (n); этот случай относительно редок (гаплоидные самцы – трутни пчёл). При соматическом партеногенезе в делящихся клетках тела наблюдается исходное диплоидное (2n) или полиплоидное (Зn, 4n, 5n, редко даже 6n и 8n) число хромосом.

Искусственный партеногенез у животных был впервые получен русским зоологом Александром Тихомировым. Он показал (1886), что неоплодотворённые яйца тутового шелкопряда можно побудить к развитию растворами сильных кислот, трением и др. физико-химическими раздражителями. В дальнейшем искусственный партеногенез был получен Жаком Лёбом и др. учёными у многих животных, главным образом у морских беспозвоночных (морские ежи и звёзды, черви, моллюски), а также у некоторых земноводных (лягушка) и даже млекопитающих (кролик).

Искусственный партеногенез вызывают действием на яйца гипертонических или гипотонических растворов (так называемый осмотический партеногенез), уколом яйца иглой, смоченной гемолимфой (так называемый травматический партеногенез), резким охлаждением и особенно нагревом (температурный партеногенез), а также действием кислот, щелочей и т.п.

С помощью искусственного партеногенеза обычно удаётся получать лишь начальные стадии развития организма; полный партеногенез достигается редко, хотя известны случаи полного партеногенеза даже у позвоночных животных (лягушка, кролик).

Партеногенез у растений

Партеногенез, распространённый среди семенных и споровых растений, относится обычно к константному типу; факультативный партеногенез обнаружен в единичных случаях (у некоторых видов ястребинки и у василистника).

Как правило, пол партеногенетически размножающихся растений – женский: у двудомных растений партеногенез связан с отсутствием или крайней редкостью мужских растений, у однодомных – с дегенерацией мужских цветков, отсутствием или абортивностью пыльцы.

Искусственный партеногенез у растений получен у некоторых водорослей и грибов действием гипертонических растворов, а также при кратковременном нагревании женских половых клеток. Австрийский учёный Эрик Чермак получил (1935 – 1948) искусственный партеногенез у цветковых растений (хлебные злаки, бобовые и многие др.), вызывая его раздражением рыльца убитой или чужеродной пыльцой или порошкообразными веществами (тальк, мука, мел и пр.). Советский учёный Евгений Вермель получил (1972) диплоидный партеногенез у смородины, томатов и огурцов действием диметилсульфоксида.

При андрогенезе ядро женской половой клетки (яйцеклетки) в развитии не участвует, а новый организм развивается из двух слившихся ядер мужских половых клеток (сперматозоидов). Естественный андрогенез встречается в природе, например у перепончатокрылых насекомых – наездников. Искусственный андрогенез используется для получения потомства у тутового шелкопряда: при андрогенезе в потомстве получаются только самцы, а коконы самцов содержат существенно больше шёлка, чем коконы самок.

В случае гиногенеза ядро сперматозоида не сливается с ядром яйцеклетки, а только стимулирует её развитие (ложное оплодотворение). Гиногенез свойствен круглым червям, костистым рыбам и земноводным. При этом в потомстве получаются одни самки.

У человека известны случаи, когда под влиянием стрессовых ситуаций высоких температур и в других экстремальных ситуациях женская яйцеклетка может начать делится, даже если не оплодотворена, но в 99, 9% случаев она вскоре погибает (по некоторым данным в истории известны 16 случаев непорочного зачатия, имевшие место в Африке и странах Европы).

Читайте также: