Партеногенез — это половое размножение с участием только материнских клеток, то есть развитие зародыша из неоплодотворённой яйцеклетки. Этот термин переводится как девственное размножение (от греческого слова "партенос" - девственница). Кроме простейших организмов, типа дафний, пчел, тлей и нематод, партеногенез замечен и у более сложных животных — таких, как комодские вараны и отдельные виды акул. Сенсацией стало открытие партеногенеза у ящериц, относящихся к виду
Aspidoscelis tesselata. Чтобы выяснить, как ящерицы обходятся только партеногенезом, ученые исследовали половые клетки
Aspidoscelis tesselata, а также сходных видов, размножающихся половым способом. Оказалось, что в образовании половых клеток у партеногенетических рептилий задействовано в два раза больше хромосом, чем у обычных видов. "Лишние" хромосомы подстраховывают будущий организм от появления нежелательных мутаций и поддерживают генетическое разнообразие (между дополнительными копиями хромосом происходит перетасовка генов).
Партеногенез способствует не только высоким темпам размножения, но и "душевному равновесию" ящериц. В то время, как в популяциях двуполых видов наблюдаются необычайная суета и оживление, вызванные дерущимися друг с другом и преследующими самок самцами, партеногенетические самки мирно греются на солнышке бок о бок.
Однако эти ящерицы не являются мужененавистницами: они могут спариваться с самцами двуполых видов, занимающих ту же территорию, и их потомство порой составляет до 10-20% процентов всех особей в смешанной популяции.
Многие виды успешно используют только один, или же чередуют оба способа. Авторы опубликованной в апреле 2009 года научной работы показали, что один из видов муравьев, способных размножаться обоими способами, полностью перешел на однополое размножение.
Известным российским зоологом Ильей Сергеевичем Даревским явление партеногенеза у ящериц было открыто еще в 1958 году и опубликовано в «Известиях Академии наук». Даревский исследовал скальных ящериц Кавказа. Эти ящерицы (относящиеся к роду
Lacerta из семейства настоящих ящериц) образуют сложный комплекс из множества внешне схожих видов, рас и подвидов, связанных сложными отношениями. В настоящее время в этот комплекс включают около 25 видов, и некоторые систематики рассматривают его в качестве самостоятельного рода Даревския (Darevskia). Уже через несколько лет партеногенез был описан и в другом виде ящериц – кнутохвостых, или кнемидофоров (род Cnemidophorus из североамериканского семейства Тейид, Teiidae). А затем
обнаружен также у игуан, хамелеонов, в семействах шипохвостов и ночных ящериц, а также у змей из семейств слепозмеек, удавовых, ужовых и ямкоголовых. Совсем недавно описаны случаи партеногенеза и у двух видов варанов, в том числе и у самой крупной из ныне живущих ящериц – комодского варана.
Существует два способа партеногенеза.
Первый подразумевает, как и при обычном способе полового размножения, мейоз, однако образовавшиеся гаметы попарно соединяются друг с другом. При этом зигота может получить либо копии обеих материнских хромосом (центральное слияние), либо две копии одной из них (терминальное слияние).
Второй - эндомитоз – с мейозом не связан. Здесь происходит так называемое премейотическое удвоение хромосом с последующим делением клетки. Каждая дочерняя клетка получает точную копию генома матери ( аналогично происходит и клонирование). И этот механизм лежит в основе партеногенеза у однополых ящериц.
Многие случаи партеногенеза, обнаруженные в последние годы у представителей разных семейств ящериц и змей, не связаны с существованием однополых популяций. Это – примеры факультативного партеногенеза. Как правило, они отмечены у животных, содержавшихся в неволе, в условиях изоляции от сородичей.
Способность к факультативному партеногенезу также имеет
эволюционные преимущества. Она дает возможность оставить потомство в ситуациях резкого снижения численности или временного отсутствия контактов с другими особями. Подобное описано для водной бородавчатой змеи
(Acrochordus arafurae). Бывает, что самки этого вида, оказавшиеся в мелких водоемах, не могут встретиться с самцами (поскольку по суше эти змеи перемещаются с трудом) и тогда начинают размножаться партеногенетически.
Установлено существование естественного партеногенеза
у птиц. У одной из пород индеек яйца часто развиваются партеногенетически, причем из них появляются только самцы.
Партеногенез можно вызвать и искусственным путем. Российский учёный Астауров Б.Л. , раздражая разными способами поверхность яиц тутового шелкопряда: механически поглаживая кисточкой или делая уколы иглой, химически помещая яйца в различные кислоты, термически — нагревая яйца, добился эффекта дробления яиц без оплодотворения. А затем американец Грегори Пинкус из неоплодотворенных яиц получил взрослых лягушек и кроликов.
В природе естественный партеногнез встречается
у целого ряда растений, например, одуванчик, ястребинка и др., и носит название
апомиксис. Под апомиксисом обычно понимают либо развитие из неоплодотворенной яйцеклетки, либо возникновение зародыша вообще не из гамет, например, у цветковых растений зародыш может развиваться из различных клеток зародышевого мешка.
Так что бояться человечеству нечего. В случае чего, мы просто перейдем на партеногенетический способ размножения и, безусловно, только выиграем от этого!
