単為生殖とは何ですか？
単為生殖と呼ばれるプロセスにより、さまざまな生物が誕生します。
単為生殖の最も議論されたケースの 1 つオーストラリアのリーフ本部水族館で他のメスのサメと暮らすシマウマザメのレオニーで発生した。 2017 年 1 月末、科学者たちはそれに関する記事を発表しました。彼女は3年間雄のサメと出会っていませんでしたが、捕獲されたサメは卵を産み、孵化して3匹の生存可能な子供になりました。
数年前に動物園でオスのニシキヘビすら見たことがなかったテルマという名前のメスのアミメニシキヘビ、ルイビルは6個の卵を産んだ。そこから元気な若いヘビが出てきました。リンネ協会の生物学ジャーナルに掲載された彼女の DNA の研究は、テルマがすべての赤ちゃんヘビの唯一の親であることを示しました。
そして 2006 年にはイギリスで、フローラという名前の雌のコモドオオトカゲが同様の偉業を達成し、チェスター動物園の飼育員たちを困惑させました。
それはどのように機能しますか？
単為生殖自体は同性、または「バージン」生殖は、女性の生殖細胞（卵子）が受精せずに成体の生物で発生する、生物の有性生殖の形態の1つです。単為生殖は雄と雌の配偶子の融合を伴わないが、生物は生殖細胞から発生するため、単為生殖は依然として有性生殖と見なされている。単為生殖は雌雄異株の進化の間に起こったと信じられています。
有性生殖は2人の参加で起こります成分：卵子と精子。それぞれが、生物を作るために必要な遺伝情報の半分を提供します。しかし、単為生殖では、体は通常精子によって提供される遺伝子を補充するためのユニークな方法を見つけます。
卵巣は次のようにして卵子を生産します複雑なプロセス - 減数分裂。その間に、細胞は複製、再編成、分裂します。このような卵には、母親の染色体の半分しか含まれておらず、各染色体のコピーが 1 つずつ含まれています。これらは一倍体細胞と呼ばれます（2 つの染色体コピーを含む細胞は二倍体と呼ばれます）。
減数分裂の過程で、副産物が現れます：より小さな細胞-極体。
- 単為生殖の一つのバージョンでは、オートミックス、体内では極体が結合されています。子孫を残すための卵。サメで記録されているこのプロセスは、母親の遺伝子を微妙にシャッフルして、母親に似ているが母親の正確なクローンを作成するわけではない子孫を作成します。
- 単為生殖の別の形式では、アポミクシス、細胞は有糸分裂を介して複製します。このプロセスでは、1つのセルが複製されて2つの2倍体セルが作成されます。このようにして、一種の遺伝子コピーアンドペーストが実行されます。これらの細胞は減数分裂の遺伝子を混合するプロセスを決して受けないので、このようにして得られた子孫はそれらの親の遺伝的に同一のクローンです。この形態の単為生殖は、植物でより一般的です。
繁殖するほとんどの生物について最初の方法では、オートミクシスを通じて、子孫は通常、母親から2つのX染色体を受け取ります。性に関連する主要な遺伝的貯蔵庫である2つのX染色体は、雌の子孫のみを生成します。
しかし、まれに、アブラムシなどの動物2番目のX染色体がないことを除いて、母親と遺伝的に同一である肥沃な男性の子孫を生み出すことができます。これらのオスは通常出産しますが、X染色体を含む精子しか生成できないため、子孫はすべてメスになります。
単為生殖は区別されるべきです無性生殖、これは常に体細胞と体細胞の助けを借りて実行されます（分裂、出芽などによる生殖）。
ちなみに、単為生殖は起こります ナチュラル これは自然界の一部の生物の通常の繁殖方法であり、人工的な、通常は受精が必要な未受精卵に対するさまざまな刺激の作用によって実験的に引き起こされます。
一般に、単為生殖は次のように分けられます。原動力、または一倍体、および身体表現性障害(二倍体または倍数体である可能性があります)。単為生殖の際、身体の分裂細胞では半数体の染色体数 (n) が観察されます。このケースは比較的まれです（一倍体の雄は雄蜂です）。体細胞の単為生殖では、体の分裂中の細胞で最初の二倍体 (2n) または倍数体 (Zn、4n、5n、まれに 6n や 8n) の染色体が観察されます。
動物における単為生殖
単為生殖の元の形態は初歩的、または初歩的な単為生殖は、卵子が未受精のままである場合の多くの動物種の特徴です。原則として、胚の単為生殖は胚発生の初期段階に限定されます。ただし、開発が最終段階に達することもあります。
何百万年もの間、動物は繁殖してきました単為生殖を通して、それは最初に最も小さくて最も単純な生物のいくつかに現れました。科学者たちは、脊椎動物などのより高度な動物にとって、無性生殖能力が悪条件下での種の最後の試みになっていると信じています。これは、単為生殖が非常に多くの砂漠や島の種で可能である理由を説明するかもしれません。
単為生殖卵を伴うミジンコ
によって繁殖するほとんどの動物単為生殖は、ハチ、ハチ、アリ、アブラムシなどの小さな無脊椎動物で、性的生殖と無性生殖を交互に繰り返すことができます。単為生殖は80種以上の脊椎動物で観察され、その約半分は魚またはトカゲです。サメ、ヘビ、大きなトカゲなどの複雑な脊椎動物が無性生殖に依存することはめったにありません。そのため、レオニや他の人々は最初に科学者を困惑させました。
区別する単為生殖を義務付ける、卵は単為生殖のみが可能であり、オプション卵が発達し、単為生殖を通じて、そして受精の結果として（例えば、多くの膜翅目では、ハチでは、オス（ドローン）は未受精卵から発育し、メス（女王と働きバチ）は受精卵から発育します。
雄を持たない動物の多くの種は、単為生殖によって長期的に繁殖することができます。一定の単為生殖。一部の種では、単為生殖の女性種族に加えて、両性の種族（原種）が存在し、異なる領域を占有することもあります。地理的単為生殖（ケースを持つ蝶、多くの甲虫、ヤスデ、軟体動物、ワムシ、ミジンコ、脊椎動物 - トカゲなど）。
人工単為生殖はありますか？
初めての動物における人工単為生殖ロシアの動物学者アレクサンダーTikhomirovによって取得されます。 1886年に、彼は未受精のカイコの卵が強酸、摩擦、その他の刺激物の溶液で発育するように誘導できることを示すことができました。その後、ジャック・レーブや他の科学者によって、主に海洋無脊椎動物、一部の両生類（カエル）、さらには哺乳類（ウサギ）で、人工単為生殖が得られました。
人工単為生殖は、高張液または低張液の卵への作用によって引き起こされます（浸透圧単為生殖）、血リンパで湿らせた針で卵を刺すことによって（外傷性単為生殖)、急激な冷却と特に加熱 (温度単為生殖）、酸、アルカリ、その他の化学物質の作用。
人工単為生殖によって、通常生物の発達の初期段階のみを取得することが可能です。脊椎動物でも完全な単為生殖の症例が知られているが、完全な単為生殖が達成されることはめったにない。
2003年、開発研究所の科学者セルテクノロジー（米国マサチューセッツ州）は、テストした28匹のサルのうち4匹で、未受精卵から本格的な胚を取得することに成功しました。これは、卵子の分裂を刺激する特殊な化学薬品によるものでした。
最初の単為生殖の誕生を達成する哺乳類は東京農業大學の科学者によって2004年に成功しました。生物学者は、彼らが開発した一倍体化の技術、つまり雌マウスの体細胞を一倍体（雄または雌の配偶子に類似）細胞に人工的に変換する技術を適用しました。その後、実験室の条件下で、これらの細胞の融合を達成することが可能であり、特別な技術、ゲノムインプリンティングの助けを借りて「だまし」ました。そして最後に、すでに母体の生物の中で、胚は細胞から発達し始めました。
人は単為生殖によって生殖することができますか？
人は影響下にあるときに既知のケースを持っています高温のストレスの多い状況やその他の極端な状況では、受精していなくても雌の卵子が分裂し始めることがありますが、99.9％の場合はすぐに死にます。
単為生殖に関する議論では、それは避けられません。キリスト教の主要な教義の1つである聖母マリアの無原罪の受胎というテーマが登場します。福音書の伝統には、人間の単為生殖の証拠が保存されているのではないでしょうか？このバージョンの反対者は、もしそうだとしたら、赤ん坊のイエスは女の子として生まれなければならないだろうと指摘しています。もちろん、卵には Y 染色体がないためです。
残念ながら、自然は人間の単為生殖の道に強力な障壁を築きました。
単純な生物とは異なり、哺乳類はゲノムインプリンティングと呼ばれるプロセスに依存しているため、この方法で繁殖する哺乳類は知られていません。
実際のところ、発育中の胚にとっては、哺乳類の場合、比喩的に言えば、誰が母親または父親からあれやこれやの遺伝子を受け取ったかは無関心ではありません。重要な器官の発達に関与する遺伝子は、間違った性マーカーを持っていると機能しなかったり、発現しなかったりします。子に親が 1 人しかいない場合、一部の遺伝子はまったく活性化できず、子が作られることになります。存続不可能。そのため、たとえば何らかの外部刺激によって哺乳類の卵を強制的に分裂させたとしても、その結果として生存可能な生物が誕生する可能性はありません。ゲノムインプリンティングは初期段階で胚の発育を妨げます。もちろん、遺伝子工学が介入しない限り。
ソロサバイバル戦略
非常にまれなケースでは、動物種は単為生殖によってのみ繁殖します。これらの種の1つは、トカゲAspidoscelis uniparensであり、すべて雌です。
ニューメキシコ州の砂漠-草地テユー（Aspidoscelis uniparens）
一部の昆虫、サンショウウオ、フラットワームは、奇妙なことに、精子の存在が単為生殖を引き起こします。精子細胞はプロセスを開始し、卵子に浸透しますが、後で退化し、母体の染色体だけを残します。この場合、精子は卵子の発育を誘発するだけであり、遺伝的寄与はありません。
無性生殖を可能にする能力動物は、配偶者を探すためにエネルギーを無駄にすることなく遺伝子を伝え、したがって、困難な状態で種を維持するのを助けることができます。たとえば、オオトカゲが無人島に到着した場合、それだけで単為生殖によって個体群を作り出すことができます。
ただし、人それぞれなので、遺伝的に同一であるため、コモドオオトカゲの母親と娘は、遺伝子改変されたグループよりも病気や環境の変化に対して脆弱になります。たとえば、ニューメキシコ州の一部の地域では、雌のトカゲの一部の集団がほぼ同一の遺伝子プロファイルを持っています。
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