Polembryony: što je to, kako to funkcionira i primjeri

Sva živa bića (osim ljudi) postoje i ustraju na Zemlji s jednim jedinim specifičnim ciljem: ostaviti što više potomaka.

Koncepcija pojedinca u prirodi nije bitna, jer je bitna biološka sposobnost ili što je isto, broj gena koji uzorak može tijekom svog života prenijeti na sljedeću generaciju, bilo u obliku potomstva ili krvne rodbine.

Mnoga živa bića razvila su atipične tehnike reprodukcije temeljene na toj premisi. Na primjer, nespolno razmnožavanje djelomično odgovara na dilemu ulaganja energije: ako se razmnožavate particijom, ne trošite resurse na pronalaženje partnera. Ovaj bi se mehanizam mogao činiti savršenim, ali stvarnost je takva da je seksualnost ključna za evoluciju: ako su svi uzorci isti kao i njihovi roditelji, ne dolazi do prilagodbi.

Ključ reprodukcije u svijetu živih bića jest pronaći najučinkovitiju sredinu, ravnotežu između njih ostaviti puno potomaka i da je to izvedivo, odnosno da će preživjeti u okruženju podjednako zahtjevnom kao dinamičan. Danas vam kažemo sve o poligembrioni, biološki fenomen koji nikada neće prestati oduševljavati ljude.

• Povezani članak: "8 faza mejoze i kako se proces razvija"

Osnove razmnožavanja u životinjskom carstvu

Reprodukcija kod ljudi (i kod većine kralježnjaka) prilično je jednostavna. Naša je vrsta diploidna (2n), što znači da imamo dvije kopije svakog kromosoma u svakoj od tjelesnih stanica, jednu naslijeđenu od majke, a drugu od oca. Kariotip je, prema tome, sljedeći: 23 roditeljska kromosoma + 23 majčina kromosoma, ukupno 46. Posljednji par kromosoma je onaj koji određuje spol, moguće varijante su XX (ženski) i XY (muški).

Kada dođe do stvaranja spolnih stanica, genetske informacije se "prepolove"Inače, svaka bi generacija imala sve više i više kromosoma od prethodne (2n, 4n, 8n, 16n, itd.). Iz tog se razloga stanice prethodnice ovula i sperme moraju podijeliti mejozom kako bi ostale sa samo 23 kromosoma. Ovdje se javljaju pojave poput križanja ili kromosomske permutacije, što svako novo potomstvo čini ne samo zbrojem njegovih dijelova.

Nakon stvaranja spolnih stanica i reprodukcije obje jedinke suprotnog spola, dolazi do oplodnje. U tom slučaju nastaje zigota koja oporavlja diploidiju (n + n, 2n) i produkt je očevog i majčinog genoma, u jednakim dijelovima. Embrio potječe iz zigote, koja raste u majčinoj posteljici, a naziva se fetusom od dvanaestog tjedna.

Opisali smo opći reproduktivni mehanizam sisavaca, ali postoje jasne iznimke od ovog pravila. Neka živa bića (poput određenih morskih zvijezda) stvaraju kopije razbijanjem dijela tijela (autotomija), dok postoje živa bića koja su izravno haploidna. Ne idući dalje, mužjaci kolonija mrava imaju upola genetičke informacije koje imaju kolonije mrava. matice i radnice, budući da su proizvod stanice koja nije oplođena ili što je isto, oni su haploidni.

• Možda će vas zanimati: "3 faze intrauterinog ili prenatalnog razvoja: od zigote do fetusa"

Što je poligembrion?

Poliembrioni je reproduktivni mehanizam u kojem se dva ili više zametaka razvijaju iz jedne oplođene spolne stanice. Drugim riječima, jajašce i sperma daju više od jednog potomstva, za razliku od onoga što bi se moglo očekivati ​​u gore spomenutom reproduktivnom modelu. Žigota nastaje spolnim razmnožavanjem, ali se potom nespolno dijeli unutar majčine okoline.

Zvuči idealno, zar ne? Ženka poligembrionske vrste može imati 2,3 ili više djece u istom reproduktivnom događaju, a time i uz manje ulaganje energije. Koliko god pozitivno zvučalo, u prirodi postoji maksima: ako lik nije fiksiran između srodnih vrsta, nešto loše mora imati, bez iznimke. Da je poligembrionost izuzetno uspješna, na kraju bi se živa bića s ovom strategijom proširila po cijelom svijetu i istisnula one koji to nisu. Kao što vidite, to nije bio slučaj.

Jedan od ključeva poligembrije je taj djeca se razlikuju od roditelja, ali međusobno su jednaka. Budući da svi potječu iz iste zigote, predstavljaju iste genetske informacije (spasonosne mutacije) i isti spol. U ovoj reproduktivnoj strategiji količina prevladava nad kvalitetom, budući da su svi potomci jednaki, ima niz posljedica za vrstu, i dobru i lošu.

Poliembrioni su vrlo česti u biljkama, ali vidimo da je veći interes usredotočiti se na životinjsko carstvo. Primjerice, svi armadilosi iz roda Dasypus poligembrionalni su. Samo se oplođena jajna stanica može usaditi u majčino okruženje, ali zbog te sposobnosti dijeljenja daje 4 potomka istog spola i genetski identična. Studije su pokazale da to nije u korelaciji s većom suradnjom ili altruizmom među braćom i sestrama, pa poligembrionost se ne objašnjava odabirom srodstva (ili rodbinski odabir).

Jedino moguće objašnjenje ovog fenomena kod ove vrste su morfološka suženja. Poliembrionalne vrste utvrđuju se samo iz nužde, ne zato što je to održivija strategija. Kuja može imati leglo od 5 različitih štenaca u jednom rođenju, ali mjesto ugradnje maternice u armadillo premalo je za smještaj 4 zigote iz različitih oplodnji. Tako, jednom implantiran, samo se jedan može nespolno podijeliti i stvoriti više potomstva. To nije idealan scenarij, ali kako kažu u anatomiji životinja, "priroda čini ono što može s onim što ima."

• Možda će vas zanimati: "Kromosomi: što su oni, karakteristike i kako djeluju"

Poliembrion u ljudi

Ne možemo završiti ovaj prostor, a da to ne spominjemo poligembrion postoji u ljudi. Blizanci su dokaz za to, jer oboje potječu iz istog slučaja gnojidbe i jesu genetski identični, opet, spašavajući spontane mutacije koje se mogu pojaviti tijekom diobe ili razvoj. Važno je ne miješati ovaj biološki događaj s blizancima, jer su genetski različiti. Blizanci nastaju kada se istodobno ugrade dvije zigote (proizvodi različite gnojidbe), pa nisu iste.

Faza u kojoj dolazi do cijepanja zigote izuzetno je važna za održivost blizanaca.. Primjeri su na sljedećem popisu:

• Podjela se događa prije 5. dana: oba blizanca imat će svoju vrećicu (horion) i posteljicu. Slučaj je ⅓ blizanaca i najidealniji scenarij. Stopa perinatalnog pobačaja i smrtnosti je 2%.
• Podjela se događa između 4. i 8. dana: blizanci dijele posteljicu, ali imaju dva odvojena horiona. To odgovara 68% blizanačkih trudnoća.
• Podjela se događa nakon 10. dana: blizanci dijele vreću i posteljicu. To je slučaj kod 4% blizanaca, a preživljavanje obojice može biti ugroženo. Stopa pobačaja povećava se i do 10%, uz rizik od fizioloških abnormalnosti.
• Podjela se događa nakon 13. dana: bebe su sijamske. To je najgori mogući scenarij, jer je stopa preživljavanja 5 do 25%.

Pored svega ovoga, blizanci pokazuju ograničenje rasta pri rođenju, obično 10-15%. Uz sve ove brojke možete shvatiti zašto poligembrion nije održiva strategija kod sisavaca ili, barem, kod ljudi.

Nastavi

Kao što ste mogli vidjeti, poligembrion je reproduktivna strategija u obliku mača s dvije oštrice. Imati više djece u jednom reproduktivnom događaju lakše je nego ne, ali su potomci genetski isti među sobom i, kod vrsta koje nisu tipično poligembrionalni, pojavljuje se i niz povezanih komplikacija, od zaostajanja u rastu do smrti fetusi.

Iz svih ovih razloga, poligembrion je strategija koja je vrlo ograničena u životinjskom carstvu. Kad god je to moguće, životinje pribjegavaju višestrukom leglu, ali kao rezultat različitih gnojidbi. Dakle, genetska varijabilnost potomstva ostaje netaknuta.