Polembryony: cos'è, come funziona ed esempi

Tutti gli esseri viventi (ad eccezione degli umani) esistono e persistono sulla Terra con un unico obiettivo specifico: lasciare più figli possibile.

La concezione dell'individuo in natura non ha importanza, poiché ciò che è rilevante è l'idoneità biologica, o ciò che è uguale, il numero di geni che un esemplare può trasmettere per tutta la sua vita alla generazione successiva, sia sotto forma di prole che di consanguinei.

Molti esseri viventi hanno sviluppato tecniche di riproduzione atipiche basate su questa premessa. Ad esempio, la riproduzione asessuata risponde in parte al dilemma dell'investimento energetico: se si riproduce per partizione, non si spendono risorse per trovare un compagno. Questo meccanismo potrebbe sembrare perfetto, ma la realtà è che la sessualità è la chiave dell'evoluzione: se tutti gli esemplari sono uguali ai loro genitori, non si verificano adattamenti.

La chiave per la riproduzione nel mondo degli esseri viventi è trovare la via di mezzo più efficace, l'equilibrio tra lasciare molta prole e che questo è praticabile, cioè che sopravviverà in un ambiente tanto esigente quanto dinamico. Oggi vi raccontiamo tutto

poliembrione, un fenomeno biologico che non smetterà mai di stupire l'uomo.

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Le basi della riproduzione nel regno animale

La riproduzione nell'uomo (e nella maggior parte dei vertebrati) è abbastanza semplice. La nostra specie è diploide (2n), il che significa che abbiamo due copie di ciascun cromosoma in ciascuna delle nostre cellule del corpo, una ereditata dalla madre e una dal padre. Il cariotipo, quindi, è il seguente: 23 cromosomi parentali + 23 cromosomi materni, 46 in totale. L'ultima coppia di cromosomi è quella che determina il sesso, le possibili varianti sono XX (femmina) e XY (maschio).

Quando si verifica la formazione dei gameti, l'informazione genetica viene "tagliata a metà"Altrimenti ogni generazione avrebbe sempre più cromosomi della precedente (2n, 4n, 8n, 16n, ecc.). Per questo motivo le cellule precursori degli ovuli e degli spermatozoi devono dividersi per meiosi, per rimanere con solo 23 cromosomi. Qui si verificano fenomeni come il crossover o la permutazione cromosomica, che rende ogni nuova progenie non solo la somma delle sue parti.

Una volta che i gameti si sono formati ed entrambi gli individui del sesso opposto si sono riprodotti, avviene la fecondazione. In questo caso si forma uno zigote che recupera la diploidia (n + n, 2n) ed è il prodotto del genoma paterno e materno, in parti uguali. Un embrione deriva dallo zigote, che cresce nella placenta materna, e viene chiamato feto dalla dodicesima settimana.

Abbiamo descritto il meccanismo riproduttivo generale nei mammiferi, ma ci sono chiare eccezioni a questa regola. Alcuni esseri viventi (come alcune stelle marine) creano copie di se stessi rompendo una parte del loro corpo (autotomia), mentre ci sono esseri viventi che sono direttamente aploidi. Senza andare oltre, i maschi delle colonie di formiche hanno la metà delle informazioni genetiche delle colonie di formiche. regine e operaie, poiché sono il prodotto di una cellula che non è stata fecondata, o che è lo stesso, sono aploide.

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Cos'è il poliembrione?

Il poliembrione è un meccanismo riproduttivo in cui due o più embrioni si sviluppano da un singolo gamete fecondato. In altre parole, un ovulo e uno spermatozoo danno origine a più di una prole, a differenza di quanto ci si aspetterebbe nel modello riproduttivo sopra menzionato. Lo zigote è prodotto dalla riproduzione sessuale, ma poi si divide asessualmente all'interno dell'ambiente materno.

Sembra l'ideale, vero? Una femmina di una specie poliembrionale può avere 2,3 o più figli nello stesso evento riproduttivo, e quindi, con un investimento energetico inferiore. Per quanto positivo possa sembrare, in natura c'è una massima: se un personaggio non è stato fissato tra specie correlate, deve avere qualcosa di brutto, senza eccezioni. Se il poliembrione avesse un enorme successo, alla fine gli esseri viventi con questa strategia si espanderebbero in tutto il mondo e sostituirebbero quelli che non lo sono. Come puoi vedere, non è stato così.

Una delle chiavi del poliembrione è che i figli sono diversi dai genitori, ma uguali tra loro. Poiché provengono tutti dallo stesso zigote, presentano le stesse informazioni genetiche (mutazioni salvatrici) e lo stesso sesso. In questa strategia riproduttiva la quantità prevale sulla qualità, poiché tutti i discendenti sono uguali ha una serie di ripercussioni per la specie, sia buone che cattive.

Il poliembrione è molto comune nelle piante, ma vediamo più interesse a concentrarsi sul regno animale. Ad esempio, tutti gli armadilli del genere Dasypus sono poliembrionali. Solo un ovulo fecondato può essere impiantato nell'ambiente materno, ma a causa di questa capacità di divisione, produce 4 figli dello stesso sesso e geneticamente identici. Gli studi hanno dimostrato che questo non è correlato a una maggiore cooperazione o altruismo tra fratelli, quindi il poliembrione non è spiegato dalla selezione della parentela (o selezione parentale).

L'unica spiegazione possibile per questo fenomeno in questa specie sono le costrizioni morfologiche. Le specie poliembrionali sono stipulate solo per necessità, non perché sia ​​una strategia più praticabile. Una cagna può avere una cucciolata di 5 cuccioli diversi in una singola nascita, ma il sito di impianto uterino dell'armadillo è troppo piccolo per ospitare 4 zigoti da diverse fecondazioni. Così, una volta impiantato, solo uno può dividersi asessualmente e dare origine a più figli. Non è lo scenario ideale, ma come si dice nell'anatomia animale, "la natura fa ciò che può con ciò che ha".

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Poliembrione nell'uomo

Non possiamo concludere questo spazio senza menzionarlo il poliembrione esiste nell'uomo. I gemelli ne sono la prova, poiché entrambi provengono dallo stesso evento di fecondazione e sono geneticamente identici, ancora una volta, salvando le mutazioni spontanee che possono verificarsi durante la divisione o sviluppo. È importante non confondere questo evento biologico con i gemelli, poiché sono geneticamente diversi. I gemelli nascono quando due zigoti (prodotti di diverse fecondazioni) vengono impiantati contemporaneamente, quindi non sono la stessa cosa.

La fase in cui avviene la scissione dello zigote è estremamente importante per la vitalità dei gemelli.. Lo esemplifichiamo nel seguente elenco:

• La divisione avviene prima del giorno 5: entrambi i gemelli avranno la propria sacca (corion) e placenta. È il caso di ⅓ dei gemelli e lo scenario più ideale. Il tasso di aborto e mortalità perinatale è del 2%.
• La divisione avviene tra i giorni 4 e 8: i gemelli condividono una placenta, ma hanno due corioni separati. Corrisponde al 68% delle gravidanze gemellari.
• La divisione avviene dopo il decimo giorno: i gemelli condividono borsa e placenta. Questo è il caso del 4% dei gemelli e la sopravvivenza di entrambi può essere compromessa. Il tasso di aborto aumenta fino al 10%, oltre al rischio di anomalie fisiologiche.
• La divisione avviene dopo il giorno 13: i piccoli sono siamesi. È lo scenario peggiore possibile, poiché la percentuale di sopravvivenza è compresa tra il 5 e il 25%.

Oltre a tutto questo, i gemelli hanno una restrizione della crescita alla nascita, generalmente 10-15%. Con tutte queste cifre, si può capire perché il poliembrione non è una strategia praticabile nei mammiferi o, almeno, nell'uomo.

Curriculum vitae

Come avrai visto, il poliembrione è una strategia riproduttiva sotto forma di un'arma a doppio taglio. Avere più figli in un singolo evento riproduttivo è più facile che non farlo, ma i figli sono geneticamente uguali tra loro e, nelle specie che non sono tipicamente poliembrionali, compaiono anche una serie di complicanze associate, che vanno dal ritardo della crescita alla morte del feti.

Per tutti questi motivi, il poliembrione è una strategia molto limitata nel regno animale. Quando possibile, gli animali ricorrono ad avere più cucciolate, ma come risultato di diversi eventi di fecondazione. Pertanto, la variabilità genetica della prole rimane intatta.