partenogeneza, dzieworództwo

Partenogeneza, dzieworództwo — to odmiana rozmnażania, zwana inaczej dzieworództwem (z języka greckiego parthènos – dziewica). Partenogeneza (dzieworództwo) występuje przede wszystkim w świecie bezkręgowców, ale zdarza się też u niektórych kręgowców, na przykład u poszczególnych gatunków płazów, gadów, ryb oraz ptaków. Polega na rozmnażaniu się osobników z komórki jajowej bez udziału plemnika. Mimo to uznaje się je za płciową metodę rozmnażania. Dzieworództwo nie jest zjawiskiem powszechnym, przynajmniej nie w warunkach naturalnych. Stwarza jednak wiele możliwości w zakresie wytwarzania komórek macierzystych, dlatego metodę tę przeniesiono do laboratoriów, gdzie uzyskanie osobników potomnych udaje się u większej liczby gatunków. W tym celu wykorzystywane są na przykład bodźce chemiczne i elektryczne. Inny sposób to nakłucie komórki jajowej i wprowadzenie do niej poprzez igłę materiału genetycznego.

Partenogeneza, w warunkach naturalnych, umożliwia stosunkowo szybkie powiększenie liczebności danego gatunku, o ile zachodzi w środowisku stabilnym i sprzyjającym. W warunkach niestabilnych, zagrażających zachwianiem równowagi ekosystemu, o wiele korzystniejsze dla gatunku jest rozmnażanie płciowe, gdyż daje ono większą różnorodność osobników potomnych, co sprzyja przetrwaniu populacji. Poza tym potomstwo zrodzone na drodze partenogenezy jest słabsze i bardziej podatne na choroby, przede wszystkim te o podłożu genetycznym.

Rozmnażanie bez plemnika

U roślin ten sam typ rozwoju nazywany jest partenokarpią lub apomiksją – owoce rodzą się bez udziału nasion i zapylania kwiatów (przeciwieństwem apomiksji jest amfimiksja). Istnieje też odmiana partenogenezy zwana pedogenezą i dotyczy sposobu rozmnażania się niektórych owadów, na przykład mszyc czy chrząszczy. To zresztą właśnie badania nad rozmnażaniem się mszyc pozwoliły odkryć zjawisko partenogenezy. Dokonał tego, w latach 40. XVIII wieku, szwajcarski filozof i przyrodnik Charles Bonnet. Wkład w wiedzę dotyczącą dzieworództwa mają także Polacy. Jan Dzierżoń, naukowiec, a zarazem pszczelarz, odkrył bowiem, że to między innymi pszczoły zdolne są do rozmnażania się bez udziału samców.

Poza pszczołami, partenogenetycznie rozmnażają się takie gatunki bezkręgowców, jak:

• osy,
• nicienie,
• wrotki,
• rozwielitki,
• roztocza
• niektóre skorupiaki.

Spośród kręgowców zaś najbardziej znanym przykładem dzieworództwa jest waran z Komodo – największa jaszczurka świata (choć w ten sposób rozmnażają się również inne rodzaje jaszczurek). Przypadki wydania na świat potomstwa bez udziału czynnika męskiego zaobserwowano również u indyków czy rekinów. Laboratoryjnie udało się tą metodą rozmnożyć myszy.

Rodzaje partenogenezy

Wyróżniamy liczne odmiany partenogenezy. To, czy gatunek będzie się w ten sposób rozmnażał, zależy od kilku czynników, głównie od warunków środowiskowych. Może być stałą cechą gatunku lub dorywczą strategią przetrwania w niesprzyjających okolicznościach.

• partenogeneza stała (obligatoryjnej) – ma miejsce wówczas, gdy w populacji żyje większość samic, a samce pojawiają się rzadko i są zbyt słabe, by się rozmnażać;
• partenogeneza cykliczna – to strategia rozmnażania, w której potomstwo spładza się naprzemiennie – raz z udziałem obu płci, raz bez udziału samców. Ten typ dzieworództwa charakteryzuje między innymi mszyce i ma miejsce ze względu na niestabilne warunki środowiska;
• partenogeneza geograficzna – charakteryzuje się tym, że jedne populacje tego samego gatunku rozmnażają się dzieworodnie, a inne nie – wszystko w zależności od rejonu geograficznego, które zamieszkują;
• partenogeneza ekologiczna – dotyczy populacji tego samego gatunku, bytujących w różnych warunkach środowiskowych (np. w różnych typach wód), gdzie jedne umożliwiają rozmnażanie płciowe, a inne wyłącznie partenogenetyczne.

W zależności od tego, na uzyskanie jakiej płci pozwala dzieworództwo, dzieli się je także na zygoidalne i hemozygoidalne (z niezapłodnionych komórek jajowych mogą powstać wyłącznie osobniki płci męskiej). Osobniki płci męskiej (tylko) powstają również w wyniku partenogenezy fakultatywnej, która zachodzi w odpowiednich warunkach środowiskowych. Miewa miejsce na przykład u pszczół (w ten sposób rozmnażają się trutnie). Do sposobów na zachowanie diploidalności chromosomów w rozmnażaniu dzieworodnym zaliczamy partenogenezy mejotyczną i amejotyczną.