Partenogeneze: co to je? Definice, typy a příklady u rostlin i živočichů

Partenogeneze: přehled, definice, typy a přirozené příklady u rostlin i živočichů — zjistěte, jak funguje, kde se v přírodě vyskytuje a proč je zajímavá.

Partenogeneze je termín z biologie. Znamená panenské zrození — jde o asexuální formu rozmnožování, při níž samice kladou vajíčka bez oplodnění samcem. Růst a vývoj embryí probíhá s genetickým materiálem přeneseným výhradně od matky (u některých forem však může dojít k rekombinaci nebo jiné obnově diploidie).

Základní rozdělení a pojmy

Partenogeneze se liší podle toho, jaký pohlavní typ vzniká a jakým mechanismem se obnovuje diploidie. Mezi základní typy patří:

• Thelytokie – z neoplodněných vajíček vznikají samice.
• Arrhenotokie – z neoplodněných vajíček vznikají samci (často u hmyzu s haplodiploidním určováním pohlaví, např. včely, mravenci).
• Deuterotokie (amfitokie) – z neoplodněných vajíček mohou vznikat jak samice, tak samci.

Mechanismy obnovy diploidie

Podle toho, zda během tvorby vajíčka proběhne meiosa, rozlišujeme:

• Apomixie (apomiktická partenogeneze) – nedochází k meiotickému dělení; vajíčko je geneticky totožné s matkou (bez rekombinace). Tento mechanismus snižuje genetickou variabilitu nejvíce.
• Automixie – proběhne meióza, ale diploidie se obnoví spojením produktů meiózy (např. fúzí jader) nebo jinými mechanismy; výsledkem je částečné snížení heterozygotnosti a částečná rekombinace.

Obligátní vs. fakultativní partenogeneze

Některé druhy jsou obligátně partenogenetické (reprodukují se výhradně bez oplodnění), jiné zachovávají možnost rozmnožovat se pohlavně i nepohlavně (fakultativní). Fakultativní druhy využívají partenogenezi často v závislosti na prostředí nebo ročním období.

Příklady u živočichů

Partenogeneze se vyskytuje u mnoha bezobratlých i u některých obratlovců:

• Mšice – dobrý příklad fakultativní a cyklické partenogeneze. Některé druhy (např. mšice (např. mšice zelená)) se během teplého léta rychle rozmnožují partenogeneticky a rodí živá mláďata; na podzim přecházejí k pohlavnímu rozmnožování a kladou vajíčka. Tento jev se nazývá cyklická partenogeneze.
• Bdelloidní vířníci – řád chrostíků (chrostíci rodu Bdelloid) v textu původně zmiňuje skupinu, u které nebyli nikdy nalezeni samci; jde o skupinu vířníků (Bdelloidea), u nichž je partenogeneze dlouhodobě stabilní.
• Gynogeneze a kleptogeneze – u některých druhů (např. Poecilia formosa, tzv. amazonka) vajíčko potřebuje aktivaci spermí, ale spermie nepřispívají geneticky do potomstva (gynogeneze). Hybridogeneze se vyskytuje u některých obojživelníků a ryb, kde se genetická informace hybridního rodiče jen částečně předává.
• Obratlovci – u některých plazů (např. určité druhy ještěrek rodu Aspidoscelis) existují celopopulační partenogenetické druhy; u jiných obratlovců byl zaznamenán příležitostný (fakultativní) výskyt partenogeneze v zajetí nebo ve volné přírodě, např. u ještěrek, hadů (některé krajty, boa), a dokonce u několika druhů ryb a žraloků (dokumentováno u komodského draka i u některých žraloků).

Příklady u rostlin

U rostlin se sice pojem partenogeneze používá méně často, ale existují analogické jevy:

• Apomixie (agamospermie) – tvorba semen bez oplodnění, běžná u některých kvetoucích rostlin (např. u některých druhů pampelišek, netřesek nebo trav). Semena vznikají bez fúze gamet, potomek je klon matky.
• Vegetativní rozmnožování – oddenky, rizomy, odnože apod. nejsou partenogenezí v užším smyslu (nezahrnují tvorbu vajíček), ale vedou k nepohlavnímu rozmnožování a šíření klonů.

Výhody a nevýhody partenogeneze

• Výhody: rychlé množen í, efektivní šíření úspěšných genetických kombinací, schopnost kolonizovat nová prostředí bez nutnosti nalezení partnera.
• Nevýhody: omezena genetická variabilita, větší náchylnost k hromadění škodlivých mutací (tzv. Muller's ratchet) a nižší schopnost adaptace na rychle měnící se prostředí či nové patogeny.

Související formy rozmnožování

Kromě partenogeneze existují i další nepohlavní způsoby rozmnožování: klony u mnoha druhů Hydrozoa (např. mnoho korálů), rozmnožování odnožováním, štěpení u některých kmenů jako jsou ostnokožci a houby. Tyto metody se obvykle nenazývají partenogeneze, protože neprobíhají kladením vajíček, ale vedou k rozmnožení bez pohlavního procesu.

Jak se partenogeneze zkoumá a proč je důležitá

Studium partenogeneze pomáhá porozumět evolučním výhodám a omezením pohlavního vs. nepohlavního rozmnožování, genetické diverzitě populací a mechanismům obnovy diploidie. Z praktického hlediska má význam v zemědělství (např. rostlinná apomixie může umožnit fixaci výhodných vlastností) a v ochraně druhů či chovu (porozumění fakultativní partenogenezi u chovaných zvířat může ovlivnit management populací).

Partenogeneze je tedy rozmanitý jev s řadou forem a mechanismů, který má důležité biologické důsledky pro evoluci, ekologii i praktické aplikace v zemědělství či chovu.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co znamená pojem "partenogeneze"?

Otázka: Vyskytuje se partenogeneze u rostlin i živočichů?

Otázka: Existují nějaké příklady obratlovců, kteří se rozmnožují partenogenezí?

Otázka: Mohou se některé rostliny nebo živočichové rozmnožovat pohlavně nebo nepohlavně?

Otázka: Existuje nějaký řád rorýsů, který se rozmnožuje výhradně partenogenezí?

Otázka: Existují kromě partenogeneze i jiné typy nepohlavního rozmnožování?

Hledání podle dopisu