Polyembryonie: wat het is, hoe het werkt en voorbeelden

Alle levende wezens (met uitzondering van de mens) bestaan ​​en blijven op aarde bestaan ​​met één specifiek doel: zoveel mogelijk nakomelingen achterlaten.

De opvatting van het individu in de natuur doet er niet toe, want wat relevant is, is biologische geschiktheid, of wat hetzelfde is, het aantal genen dat een exemplaar zijn hele leven kan doorgeven aan de volgende generatie, hetzij in de vorm van nakomelingen of bloedverwanten.

Veel levende wezens hebben atypische reproductietechnieken ontwikkeld op basis van dit uitgangspunt. Bijvoorbeeld, ongeslachtelijke voortplanting beantwoordt gedeeltelijk aan het dilemma van de energie-investering: als u zich per partitie voortplant, besteedt u geen middelen aan het vinden van een partner. Dit mechanisme lijkt misschien perfect, maar de realiteit is dat seksualiteit de sleutel tot evolutie is: als alle exemplaren hetzelfde zijn als hun ouders, vinden er geen aanpassingen plaats.

De sleutel tot reproductie in de wereld van levende wezens is het vinden van de meest effectieve middenweg, de balans tussen veel nakomelingen achterlaten en dat dit levensvatbaar is, dat wil zeggen dat het zal overleven in een omgeving die zo veeleisend is als dynamisch. Vandaag vertellen we je alles over

polyembryonie, een biologisch fenomeen dat mensen zal blijven verbazen.

• Gerelateerd artikel: "De 8 fasen van meiose en hoe het proces zich ontwikkelt"

De basis van voortplanting in het dierenrijk

Voortplanting bij mensen (en bij de meeste gewervelde dieren) is vrij eenvoudig. Onze soort is diploïde (2n), wat betekent dat we twee exemplaren van elk chromosoom in elk van onze lichaamscellen hebben, één geërfd van de moeder en één van de vader. Het karyotype is daarom als volgt: 23 ouderchromosomen + 23 moederchromosomen, 46 in totaal. Het laatste paar chromosomen is degene die het geslacht bepaalt, de mogelijke varianten zijn XX (vrouwelijk) en XY (mannelijk).

Wanneer gameetvorming plaatsvindt, wordt genetische informatie "gehalveerd"Anders zou elke generatie meer en meer chromosomen hebben dan de vorige (2n, 4n, 8n, 16n, enz.). Om deze reden moeten de voorlopercellen van de eitjes en het sperma zich delen door meiose, om met slechts 23 chromosomen te blijven. Hier treden verschijnselen op zoals cross-over of chromosomale permutatie, waardoor elk nieuw nageslacht niet alleen de som der delen is.

Zodra de gameten zijn gevormd en beide individuen van het andere geslacht zich hebben voortgeplant, vindt bevruchting plaats. In dit geval wordt een zygote gevormd die diploïdie (n + n, 2n) herstelt en het product is van het vaderlijke en het moederlijke genoom, in gelijke delen. Een embryo komt voort uit de zygote, die groeit in de moederlijke placenta, en wordt vanaf de twaalfde week een foetus genoemd.

We hebben het algemene voortplantingsmechanisme bij zoogdieren beschreven, maar er zijn duidelijke uitzonderingen op deze regel. Sommige levende wezens (zoals bepaalde zeesterren) maken kopieën van zichzelf door een deel van hun lichaam te breken (autotomie), terwijl er levende wezens zijn die direct haploïde zijn. Zonder verder te gaan, hebben de mannetjes van de mierenkolonies de helft van de genetische informatie die de mierenkolonies hebben. koninginnen en werksters, aangezien ze het product zijn van een cel die niet is bevrucht, of wat hetzelfde is, zijn ze haploïde.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "De 3 fasen van intra-uteriene of prenatale ontwikkeling: van zygote tot foetus"

Wat is polyembryonie?

Polyembryonie is een voortplantingsmechanisme waarbij twee of meer embryo's zich ontwikkelen uit een enkele bevruchte gameet. Met andere woorden, een ei en een sperma geven aanleiding tot meer dan één nageslacht, in tegenstelling tot wat zou worden verwacht in het hierboven genoemde reproductiemodel. De zygote wordt geproduceerd door seksuele voortplanting, maar verdeelt zich vervolgens ongeslachtelijk in de moederlijke omgeving.

Klinkt ideaal, toch? Een vrouwtje van een polyembryonale soort kan 2,3 of meer kinderen krijgen in dezelfde reproductieve gebeurtenis, en daarom met een lagere energie-investering. Hoe positief het ook klinkt, in de natuur is er een stelregel: als er geen karakter is vastgesteld tussen verwante soorten, moet er iets slechts zijn, zonder uitzondering. Als polyembryonie buitengewoon succesvol zou zijn, zouden de levende wezens met deze strategie zich uiteindelijk over de hele wereld uitbreiden en degenen die dat niet zijn verdringen. Zoals u kunt zien, is dit niet het geval geweest.

Een van de sleutels tot polyembryonie is dat: kinderen zijn verschillend van ouders, maar gelijk aan elkaar. Omdat ze allemaal van dezelfde zygote komen, presenteren ze dezelfde genetische informatie (het opslaan van mutaties) en hetzelfde geslacht. In deze reproductiestrategie prevaleert kwantiteit boven kwaliteit, aangezien alle nakomelingen gelijk zijn, heeft dit een reeks gevolgen voor de soort, zowel goed als slecht.

Polyembryonie komt veel voor bij planten, maar we zien meer belangstelling voor het dierenrijk. Bijvoorbeeld alle gordeldieren van het geslacht Dasypus ze zijn polyembryonaal. Alleen een bevruchte eicel kan in de moederlijke omgeving worden geïmplanteerd, maar vanwege dit delingsvermogen produceert het 4 nakomelingen van hetzelfde geslacht en genetisch identiek. Studies hebben aangetoond dat dit niet correleert met grotere coöperatie of altruïsme tussen broers en zussen, dus polyembryonie wordt niet verklaard door verwantschapsselectie (of familieselectie).

De enige mogelijke verklaring voor dit fenomeen bij deze soort zijn morfologische vernauwingen. Polyembryonale soorten worden alleen uit noodzaak voorgeschreven, niet omdat het een meer haalbare strategie is. Een teef kan een nest van 5 verschillende puppy's hebben in een enkele geboorte, maar de baarmoederimplantatieplaats van het gordeldier is te klein om plaats te bieden aan 4 zygoten van verschillende bevruchtingen. Dus, eenmaal geïmplanteerd, kan er maar één ongeslachtelijk delen en aanleiding geven tot meerdere nakomelingen. Het is niet het ideale scenario, maar zoals ze in de dierlijke anatomie zeggen: "de natuur doet wat ze kan met wat ze heeft."

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Chromosomen: wat zijn ze, kenmerken en hoe ze werken"

Polyembryonie bij mensen

We kunnen deze ruimte niet beëindigen zonder dat te vermelden polyembryonie bestaat bij mensen. De tweeling is hier het bewijs van, omdat ze allebei uit dezelfde bevruchtingsgebeurtenis komen en zijn genetisch identiek, nogmaals, het opslaan van spontane mutaties die kunnen optreden tijdens deling of ontwikkeling. Het is belangrijk om deze biologische gebeurtenis niet te verwarren met een tweeling, omdat ze genetisch verschillend zijn. Tweelingen ontstaan ​​wanneer twee zygoten (producten van verschillende bevruchtingen) tegelijkertijd worden geïmplanteerd, dus ze zijn niet hetzelfde.

De fase waarin de zygote splitsing plaatsvindt, is uiterst belangrijk voor de levensvatbaarheid van de tweeling.. We illustreren het in de volgende lijst:

• De deling vindt plaats vóór dag 5: beide tweelingen hebben hun eigen buidel (chorion) en placenta. Het is het geval van ⅓ van de tweeling en het meest ideale scenario. Het perinatale abortus- en sterftecijfer is 2%.
• De verdeling vindt plaats tussen dag 4 en 8: de tweeling deelt een placenta, maar heeft twee afzonderlijke chorions. Het komt overeen met 68% van de tweelingzwangerschappen.
• De deling vindt plaats na dag 10: de tweeling deelt een zak en placenta. Dit is het geval bij 4% van de tweelingen en het voortbestaan ​​van beide kan in gevaar komen. Het abortuspercentage stijgt tot 10%, naast het risico op fysiologische afwijkingen.
• De deling vindt plaats na dag 13: de baby's zijn Siamees. Het is het slechtst mogelijke scenario, aangezien het overlevingspercentage 5 tot 25% is.

Naast dit alles, tweelingen hebben groeibeperking bij de geboorte, over het algemeen 10-15%. Met al deze cijfers kun je begrijpen waarom polyembryonie geen haalbare strategie is bij zoogdieren, of in ieder geval bij mensen.

Hervat

Zoals je misschien hebt gezien, is polyembryony een reproductieve strategie in de vorm van een tweesnijdend zwaard. Meer kinderen krijgen in een enkele reproductieve gebeurtenis is gemakkelijker dan het niet te doen, maar de nakomelingen zijn genetisch hetzelfde onder elkaar en, bij soorten die niet typisch polyembryonaal zijn, treden er ook een reeks bijbehorende complicaties op, variërend van groeiachterstand tot overlijden van de foetussen.

Om al deze redenen is polyembryonie een strategie die zeer beperkt is in het dierenrijk. Waar mogelijk nemen dieren hun toevlucht tot het hebben van meerdere nesten, maar als gevolg van verschillende bevruchtingsgebeurtenissen. Zo blijft de genetische variabiliteit van het nageslacht intact.