Polyembryonie: was es ist, wie es funktioniert und Beispiele

Alle Lebewesen (mit Ausnahme des Menschen) existieren und bestehen auf der Erde mit einem einzigen spezifischen Ziel: so viele Nachkommen wie möglich zu hinterlassen.

Die Auffassung des Individuums in der Natur spielt keine Rolle, denn relevant ist die biologische Fitness, bzw. die Anzahl der Gene dass ein Exemplar sein ganzes Leben lang an die nächste Generation vererben kann, entweder in Form von Nachkommen oder Blutsverwandten.

Viele Lebewesen haben basierend auf dieser Prämisse atypische Fortpflanzungstechniken entwickelt. Zum Beispiel reagiert die asexuelle Fortpflanzung teilweise auf das Dilemma der Energieinvestition: Wenn Sie sich nach Teilung fortpflanzen, verwenden Sie keine Ressourcen, um einen Partner zu finden. Dieser Mechanismus mag perfekt erscheinen, aber in Wirklichkeit ist die Sexualität der Schlüssel zur Evolution: Wenn alle Exemplare mit ihren Eltern identisch sind, treten keine Anpassungen auf.

Der Schlüssel zur Fortpflanzung in der Welt der Lebewesen liegt darin, den effektivsten Mittelpunkt zu finden, die Balance zwischen viele Nachkommen hinterlassen und dass dies machbar ist, das heißt, dass es in einer so anspruchsvollen Umgebung wie survive überleben wird dynamisch. Heute erzählen wir dir alles über

Polyembryonie, ein biologisches Phänomen, das den Menschen immer wieder in Erstaunen versetzen wird.

• Verwandter Artikel: "Die 8 Phasen der Meiose und wie sich der Prozess entwickelt"

Die Grundlagen der Fortpflanzung im Tierreich

Die Fortpflanzung beim Menschen (und den meisten Wirbeltieren) ist ziemlich einfach. Unsere Spezies ist diploid (2n), was bedeutet, dass wir in jeder unserer Körperzellen zwei Kopien jedes Chromosoms haben, eine von der Mutter und eine vom Vater geerbt. Der Karyotyp ist daher wie folgt: 23 elterliche Chromosomen + 23 mütterliche Chromosomen, insgesamt 46. Das letzte Chromosomenpaar bestimmt das Geschlecht, die möglichen Varianten sind XX (weiblich) und XY (männlich).

Bei der Gametenbildung wird die genetische Information "halbiert"Andernfalls hätte jede Generation mehr und mehr Chromosomen als die vorherige (2n, 4n, 8n, 16n usw.). Aus diesem Grund müssen sich die Vorläuferzellen der Eizellen und Spermatozoen durch Meiose teilen, um auf nur 23 Chromosomen zu bleiben. Hier treten Phänomene wie Crossover oder chromosomale Permutation auf, die aus jedem neuen Nachwuchs nicht nur die Summe seiner Teile machen.

Sobald sich die Gameten gebildet haben und sich beide Individuen des anderen Geschlechts reproduziert haben, erfolgt die Befruchtung. In diesem Fall wird eine Zygote gebildet, die die Diploidie (n + n, 2n) wiedererlangt und zu gleichen Teilen das Produkt des väterlichen und mütterlichen Genoms ist. Ein Embryo stammt aus der Zygote, die in der mütterlichen Plazenta wächst und wird ab der zwölften Woche als Fötus bezeichnet.

Wir haben den allgemeinen Fortpflanzungsmechanismus bei Säugetieren beschrieben, aber es gibt klare ausnahmen von dieser regel. Einige Lebewesen (wie bestimmte Seesterne) erzeugen Kopien von sich selbst, indem sie einen Teil ihres Körpers zerbrechen (Autotomie), während es Lebewesen gibt, die direkt haploid sind. Ohne weiter zu gehen, verfügen die Männchen der Ameisenkolonien über die Hälfte der genetischen Information der Ameisenkolonien. Königinnen und Arbeiterinnen, da sie das Produkt einer Zelle sind, die nicht befruchtet wurde, oder was gleich ist, sind sie haploid.

• Sie könnten interessiert sein an: "Die 3 Phasen der intrauterinen oder pränatalen Entwicklung: von der Zygote zum Fötus"

Was ist Polyembryonie?

Polyembryonie ist ein Fortpflanzungsmechanismus, bei dem sich zwei oder mehr Embryonen aus einem einzigen befruchteten Gameten entwickeln. Mit anderen Worten, aus einer Eizelle und einem Spermium gehen mehr als ein Nachkommen hervor, anders als im oben erwähnten Fortpflanzungsmodell zu erwarten wäre. Die Zygote wird durch sexuelle Fortpflanzung produziert, teilt sich dann aber asexuell innerhalb der mütterlichen Umgebung.

Klingt ideal, oder? Ein Weibchen einer polyembryonalen Art kann 2,3 oder mehr Kinder im gleichen Fortpflanzungsereignis bekommen, und das mit einem geringeren Energieaufwand. So positiv es klingt, in der Natur gilt die Maxime: Wenn ein Charakter zwischen verwandten Arten nicht festgelegt ist, muss ausnahmslos etwas Schlechtes vorhanden sein. Wenn die Polyembryonie äußerst erfolgreich wäre, würden sich die Lebewesen mit dieser Strategie am Ende auf der ganzen Welt ausbreiten und diejenigen verdrängen, die es nicht sind. Wie Sie sehen, war dies nicht der Fall.

Einer der Schlüssel zur Polyembryonie ist das Kinder sind verschieden von den Eltern, aber einander gleich. Da sie alle von derselben Zygote stammen, weisen sie die gleiche genetische Information (Speichermutationen) und das gleiche Geschlecht auf. Bei dieser Fortpflanzungsstrategie hat Quantität Vorrang vor Qualität, da alle Nachkommen gleich sind, hat eine Reihe von Auswirkungen auf die Art, sowohl gute als auch schlechte.

Polyembryonie ist bei Pflanzen sehr verbreitet, aber wir sehen mehr Interesse, sich auf das Tierreich zu konzentrieren. Zum Beispiel alle Gürteltiere der Gattung Dasypus sie sind polyembryonal. Nur eine befruchtete Eizelle kann in die mütterliche Umgebung eingepflanzt werden, aber aufgrund dieser Teilungsfähigkeit produziert sie 4 Nachkommen gleichen Geschlechts und genetisch identisch. Studien haben gezeigt, dass dies nicht mit größerer Kooperativität oder Altruismus unter Geschwistern korreliert Polyembryonie wird nicht durch Verwandtschaftsselektion erklärt (oder Verwandtschaftsauswahl).

Die einzige mögliche Erklärung für dieses Phänomen bei dieser Art sind morphologische Einschnürungen. Polyembryonale Arten werden nur aus Notwendigkeit festgelegt, nicht weil es eine tragfähigere Strategie ist. Eine Hündin kann bei einer einzigen Geburt einen Wurf von 5 verschiedenen Welpen haben, aber die Gebärmutterimplantation des Gürteltiers ist zu klein, um 4 Zygoten aus verschiedenen Befruchtungen aufzunehmen. So, Einmal implantiert, kann sich nur einer ungeschlechtlich teilen und mehrere Nachkommen hervorbringen. Es ist nicht das ideale Szenario, aber wie man in der Tieranatomie sagt, "macht die Natur mit dem, was sie hat, was sie kann."

• Sie könnten interessiert sein an: "Chromosomen: was sind sie, Eigenschaften und wie sie funktionieren"

Polyembryonie beim Menschen

Wir können diesen Raum nicht beenden, ohne das zu erwähnen Polyembryonie existiert beim Menschen. Die Zwillinge sind der Beweis dafür, da sie beide aus dem gleichen Befruchtungsereignis stammen und wieder genetisch identisch, erspart spontane Mutationen, die während der Teilung auftreten können oder Entwicklung. Es ist wichtig, dieses biologische Ereignis nicht mit Zwillingen zu verwechseln, da sie genetisch unterschiedlich sind. Zwillinge entstehen, wenn zwei Zygoten (Produkte unterschiedlicher Befruchtung) gleichzeitig implantiert werden, also sind sie nicht gleich.

Die Phase, in der die Zygotenspaltung stattfindet, ist für die Lebensfähigkeit der Zwillinge äußerst wichtig.. Wir veranschaulichen es in der folgenden Liste:

• Die Teilung erfolgt vor dem 5. Tag: Beide Zwillinge haben einen eigenen Beutel (Chorion) und eine eigene Plazenta. Es ist der Fall von ⅓ der Zwillinge und das idealste Szenario. Die perinatale Abtreibungs- und Sterberate beträgt 2%.
• Die Teilung erfolgt zwischen dem 4. und 8. Tag: Die Zwillinge teilen sich eine Plazenta, haben aber zwei separate Chorionen. Dies entspricht 68 % der Zwillingsschwangerschaften.
• Die Teilung erfolgt nach Tag 10: Die Zwillinge teilen sich Beutel und Plazenta. Dies ist bei 4% der Zwillinge der Fall, und das Überleben beider kann gefährdet sein. Die Abtreibungsrate steigt um bis zu 10 %, zusätzlich zum Risiko von physiologischen Anomalien.
• Die Teilung erfolgt nach Tag 13: Die Babys sind Siamesen. Es ist das schlimmstmögliche Szenario, da die Überlebensrate 5 bis 25 % beträgt.

Abgesehen von all dem, Zwillinge zeigen bei der Geburt eine Wachstumseinschränkung, im Allgemeinen 10-15%. Mit all diesen Zahlen können Sie verstehen, warum Polyembryonie bei Säugetieren oder zumindest beim Menschen keine praktikable Strategie ist.

Fortsetzen

Wie Sie vielleicht gesehen haben, ist Polyembryonie eine Fortpflanzungsstrategie in Form eines zweischneidigen Schwertes. Mehr Kinder in einem einzigen Fortpflanzungsereignis zu haben ist einfacher als nicht, aber die Nachkommen sind untereinander und bei Arten, die sind typischerweise nicht polyembryonal, es treten auch eine Reihe von damit verbundenen Komplikationen auf, die von Wachstumsretardierung bis zum Tod des Föten.

Aus all diesen Gründen ist Polyembryonie eine Strategie, die im Tierreich sehr begrenzt ist. Wenn immer möglich, greifen die Tiere auf mehrere Würfe zurück, jedoch aufgrund unterschiedlicher Befruchtungsereignisse. Somit bleibt die genetische Variabilität der Nachkommen erhalten.