Partenogenees (parthenogenees): neitsiloomade sünd ja paljunemise viisid
Parthenogenees on termin bioloogias. See tähendab neitsiloomade sündi. See on paljunemise mittesuguline vorm. Naise munad arenevad edasi ilma isase viljastamiseta ja embrüote kasv ja areng toimub kõigi emalt päritud geenidega. Parthenogeneesi puhul on järglased tavaliselt geneetiliselt sarnased emaga või isegi pööratult identsed, sõltuvalt mehhanismist.
Tekkepõhjused ja mehhanismid
Parthenogenees võib toimuda mitmel erineval bioloogilisel viisil. Kõige üldisem jagunemine on:
- Apomiktiline parthenogenees (mitootiline) – muna areneb edasi ilma meioosita, mis tihti tekitab emast praktiliselt kloonitud järglasi.
- Automiktiline parthenogenees (meiootiline) – meioos toimub, kuid kromosoomide kokkuliitumine või muud mehhanismid taastavad diploidsuse; see vähendab küll sugulise paljunemisega tekkivat varieeruvust, kuid ei anna alati täielikke kloone ning võib suurendada homoosust.
Lisaks on olemas erijuhud nagu arrhenotoky (kus tekivad peamiselt isased, nt mõnedes koppärtenudes), thelytoky (enesest tekivad emased) ja deuterotoky (mõlemat sugu). Mõned bakterisümbiondid nagu Wolbachia võivad stimuleerida või sundida mõnede putukaliikide emaslasi parthenogeneesi kasutama.
Esinemine ja näited
See esineb nii taimedel kui ka loomadel ja on palju vähem levinud kui suguline paljunemine. Seda esineb isegi selgroogsetel: looduses on üle 80 liigi unisex roomajate, kahepaiksete ja kalade seas, kelle puhul isased ei osale enam paljunemisprotsessis. Mõned selgroogsete näited hõlmavad teatud sisalikuliike (sh mõned perekonnad, kus esineb obligaatne või fakultatiivne parthenogenees), mõnda paari kala- ja hai liiki ning dokumenteeritud juhtumeid ka suurematel roomajatel (nt Komodo dragons ja teised) — tihti kui emasloomad on isoleeritud.
Mõned taimed ja loomad võivad paljuneda nii suguliselt kui ka mittesuguliselt. Hea näide on kirbud (nt rohekasvataja), mis paljunevad suve kõrgperioodil parthenogeneetiliselt, kuid lähevad ilmade halvenedes üle sugulise paljunemisele. Erinevatel aastaaegadel võivad nad olla elussünnitajad (elusloodus) või munasünnitajad (munad). Kevadel ja suvel toodavad kirbud tavaliselt elusalt noori (nümfid) parthenogeneetiliselt. Nendel emas‑tutukatel võivad olla või ei pruugi olla tiivad. Isased ilmuvad suvalises arvukuses alles hooaja lõpus. Emaslindude emaslinnud poegivad siis sügisel suguliselt, munedes munad. Seetõttu öeldakse, et kirvad läbivad "tsüklilise parthenogeneesi".
Teine huvitav fakt on see, et on olemas terve rotiroomaide (Bdelloid rotiroomaid) klass, kus isaseid ei ole kunagi leitud. See on suurim taksonoomiline kategooria, mis paljuneb täielikult parthenogeneesi teel — bdelloidid on pikaajalise asexualsuse klassikaline näide ja nende evolutsioonilised mehhanismid (nt genoomi ümberkorraldused ja horisontaalne geenisiire) on teadlaste tähelepanu all.
Muu mittesuguline paljunemine ja erandid
On olemas ka muud liiki mittesugulise paljunemise viisid. Kloonid tekitavad paljud Hydrozoa'd (näiteks paljud korallid). Kolooniad kasvavad, mitte munade munemise, vaid uute isendite pungi tekkimise teel. Väga sarnane on paljunemine jagunemise teel, mis on tavaline mitmetes sugukondades, näiteks okasnahksed ja käsnad. Neid meetodeid ei nimetata parthenogeneesiks, sest need ei toimi emaste munade munemise teel — need on pigem vegetatiivse või aseksuaalse paljunemise erinevad vormid (pungumine, fragmenteerumine, fission).
Geneetilised ja ökoloogilised tagajärjed
Parthenogenees annab lühiajaliselt mitmeid eeliseid: üksik emane võib kiiresti populatsiooni alustada või taastada arvukust, see võib olla kasulik stabiilsetes keskkondades ning eemaldab vajaduse paaritumiseks, mis võib olla kulukas või riskantne. Samas kaasnevad puudused — geneetiline varieeruvus väheneb, mis teeb populatsiooni vastuvõtlikumaks haigustele, keskkonnamuutustele ja geneetiliste defektide kuhjumisele (nn Mulleri ratas). Automiktilisel parthenogeneesil võivad tekkida suurem homoosus ja väljasuremisriskid pikas perspektiivis.
Paljud liigid kasutavad kompromissina fakultatiivset või tsüklilist strateegiat: nad paljunevad parthenogeneetiliselt kiireks kasvuks ja suguliselt mitmekesisuse taastamiseks. Selline paindlikkus on levinud näiteks paljudel putukatel ja veetaimedel.
Kokkuvõte
Partenogenees on mitmekesine mittesuguline paljunemisviis, mis leidub nii taimedel kui loomadel — mõnel liigil püsivalt, teisel vahelduvalt. Selle bioloogiline tähendus ja evolutsioonilised tagajärjed sõltuvad väga konkreetsest mehhanismist, liigi elutsüklist ja keskkonnatingimustest. Parthenogeneesi uurimine aitab mõista nii paljunemisstrateegiate mitmekesisust kui ka geneetilise varieeruvuse tähtsust looduses.
Roosipõõsas rohelise kärbseseene
Tõrvits, kes sünnitab nümfi
Seotud leheküljed
Küsimused ja vastused
K: Mida tähendab mõiste "parthenogenees"?
V: Parthenogenees on termin bioloogias, mis tähendab neitsiloomade sündi. See on suguvõimetu paljunemisvorm, kus emasloomad munevad munad ilma isase viljastamiseta.
K: Kas parthenogenees esineb nii taimedel kui ka loomadel?
V: Jah, parthenogeneesi esineb nii taimedel kui ka loomadel ja see on palju harvemini levinud kui suguline paljunemine.
K: Kas on näiteid selgroogsete kohta, kes paljunevad parthenogeneesi teel?
V: Jah, looduses on üle 80 liigi ühe sugupoolega roomajate, kahepaiksete ja kalade liike, mille puhul isased ei osale enam paljunemisprotsessis.
K: Kas mõned taimed või loomad võivad paljuneda kas suguliselt või mittesuguliselt?
V: Jah, mõned taimed ja loomad võivad paljuneda nii suguliselt kui ka mittesuguliselt. Hea näide on ahtalased (nt rohekasvataja), kes paljunevad parthenogeneetiliselt suve kõrgperioodil, kuid lähevad ilmade halvenedes üle sugulisele paljunemisele.
Küsimus: Kas on olemas roomausside klass, mis paljuneb täielikult parthenogeneesi teel?
V: Jah, on olemas terve rotifioidide klass Bdelloid rotifioidid, kus isaseid ei ole kunagi leitud - see on suurim taksonoomiline kategooria, mis paljuneb täielikult parthenogeneesi teel.
K: Kas lisaks parthenogeneesile on olemas ka muid suguta paljunemise liike?
V: Jah, eksisteerivad ka muud liiki mittesugulise paljunemise vormid, nagu näiteks kloonimine, mida toodavad paljud Hydrozoa'd (näiteks paljud korallid), kolooniad, mis kasvavad mitte munade, vaid uute isendite pungade abil, ning paljunemine jagunemise teel, mis on levinud mitmetes füllides, näiteks okasnahkadest ja käsnadest, ning paljunemine jagunemise teel, mis on tavaline.
