Poliembrion: co to jest, jak działa i przykłady

Wszystkie żywe istoty (z wyjątkiem ludzi) istnieją i trwają na Ziemi z jednym konkretnym celem: pozostawić jak najwięcej potomstwa.

Koncepcja jednostki w przyrodzie nie ma znaczenia, ponieważ istotna jest sprawność biologiczna, a co jest tym samym liczba genów że okaz może przez całe życie przekazać następnemu pokoleniu, albo w postaci potomstwa, albo krewnych.

Wiele żywych istot opracowało nietypowe techniki reprodukcji oparte na tym założeniu. Na przykład rozmnażanie bezpłciowe częściowo odpowiada na dylemat inwestycji w energię: jeśli rozmnażasz się przez podział, nie wydajesz zasobów na znalezienie partnera. Ten mechanizm może wydawać się doskonały, ale w rzeczywistości seksualność jest kluczem do ewolucji: jeśli wszystkie okazy są takie same jak ich rodzice, adaptacje nie następują.

Kluczem do reprodukcji w świecie żywych istot jest znalezienie najskuteczniejszego środka, równowagi między zostawi dużo potomstwa i że jest to opłacalne, to znaczy, że przetrwa w tak wymagającym środowisku jak dynamiczny. Dzisiaj opowiemy Ci wszystko o

poliembrion, zjawisko biologiczne, które nigdy nie przestanie zadziwiać ludzi.

• Powiązany artykuł: „8 faz mejozy i rozwój procesu”

Podstawy reprodukcji w królestwie zwierząt

Reprodukcja u ludzi (i większości kręgowców) jest dość prosta. Nasz gatunek jest diploidalny (2n), co oznacza, że ​​w każdej komórce naszego ciała mamy dwie kopie każdego chromosomu, jedną odziedziczoną po matce, a drugą po ojcu. Kariotyp przedstawia się zatem następująco: 23 chromosomy rodzicielskie + 23 chromosomy matczyne, łącznie 46. Ostatnia para chromosomów to ta, która determinuje płeć, możliwe warianty to XX (żeńskie) i XY (męskie).

Kiedy następuje tworzenie gamet, informacja genetyczna jest „przecinana na pół”W przeciwnym razie każde pokolenie miałoby coraz więcej chromosomów niż poprzednie (2n, 4n, 8n, 16n itd.). Z tego powodu komórki prekursorowe zalążków i plemników muszą dzielić się przez mejozę, aby pozostać tylko z 23 chromosomami. Zachodzą tu zjawiska takie jak crossover czy permutacja chromosomowa, co sprawia, że ​​każde nowe potomstwo nie jest tylko sumą jego części.

Po uformowaniu się gamet i rozmnożeniu obu osobników płci przeciwnej następuje zapłodnienie. W tym przypadku powstaje zygota, która odzyskuje diploidalność (n + n, 2n) i jest produktem genomu ojcowskiego i matczynego, w równych częściach. Zarodek wywodzi się z zygoty, która rośnie w łożysku matki i od dwunastego tygodnia nazywana jest płodem.

Opisaliśmy ogólny mechanizm rozrodczy u ssaków, ale są wyraźne wyjątki od tej reguły. Niektóre żywe istoty (takie jak niektóre rozgwiazdy) tworzą kopie siebie poprzez łamanie części swojego ciała (autotomia), podczas gdy istnieją żywe istoty, które są bezpośrednio haploidalne. Nie wchodząc dalej, samce z kolonii mrówek mają połowę informacji genetycznej, którą posiadają kolonie mrówek. królowe i robotnice, ponieważ są wytworem komórki, która nie została zapłodniona lub co jest tym samym, są haploidalny.

• Możesz być zainteresowany: „3 fazy rozwoju wewnątrzmacicznego lub prenatalnego: od zygoty do płodu”

Co to jest poliembrion?

Poliembrion to mechanizm reprodukcyjny, w którym z jednej zapłodnionej gamety rozwijają się dwa lub więcej zarodków. Innymi słowy, z komórki jajowej i nasienia rodzi się więcej niż jedno potomstwo, w przeciwieństwie do tego, czego można by oczekiwać od wspomnianego powyżej modelu rozrodczego. Zygota jest wytwarzana przez rozmnażanie płciowe, ale następnie dzieli się bezpłciowo w środowisku matki.

Brzmi idealnie, prawda? Samica gatunku wielozarodkowego może mieć 2,3 lub więcej dzieci w tym samym momencie rozrodczym, a zatem przy mniejszym nakładzie energii. Choć brzmi to pozytywnie, w naturze istnieje maksyma: jeśli charakter nie został ustalony między spokrewnionymi gatunkami, musi mieć coś złego, bez wyjątku. Gdyby poliembrion był niezwykle skuteczny, w końcu żyjące istoty z tą strategią rozprzestrzeniłyby się po całym świecie i wyparłyby tych, którzy nie są. Jak widać, tak nie było.

Jednym z kluczy do poliembrionii jest to, że dzieci różnią się od rodziców, ale są sobie równe. Ponieważ wszystkie pochodzą z tej samej zygoty, prezentują tę samą informację genetyczną (zapisywanie mutacji) i tę samą płeć. W tej strategii reprodukcyjnej ilość przeważa nad jakością, ponieważ wszyscy potomkowie są równi, ma szereg reperkusji dla gatunku, zarówno dobrych, jak i złych.

Poliembrion jest bardzo powszechny u roślin, ale widzimy większe zainteresowanie królestwem zwierząt. Na przykład wszystkie pancerniki z rodzaju Dasypus są wielozarodkowe. Tylko zapłodniona komórka jajowa może zostać zagnieżdżona w środowisku matki, ale dzięki tej zdolności do podziału daje ona 4 potomstwo tej samej płci i identyczne genetycznie. Badania wykazały, że nie koreluje to z większą współpracą lub altruizmem wśród rodzeństwa, więc poliembrion nie jest wyjaśniony przez dobór pokrewieństwa (lub wybór krewnych).

Jedynym możliwym wyjaśnieniem tego zjawiska u tego gatunku są zwężenia morfologiczne. Gatunki poliembrionalne są określane tylko z konieczności, a nie dlatego, że jest to bardziej realna strategia. Suka może mieć miot składający się z 5 różnych szczeniąt w jednym porodzie, ale miejsce implantacji macicy pancernika jest zbyt małe, aby pomieścić 4 zygoty z różnych zapłodnień. A zatem, po wszczepieniu tylko jedna osoba może dzielić się bezpłciowo i dawać wielokrotne potomstwo. Nie jest to idealny scenariusz, ale jak mówią w anatomii zwierząt, „natura robi, co może, z tym, co ma”.

• Możesz być zainteresowany: „Chromosomy: czym są, cechy i jak działają”

Poliembrion u ludzi

Nie możemy zakończyć tej przestrzeni, nie wspominając o tym poliembrion istnieje u ludzi. Bliźniaki są tego dowodem, ponieważ oboje pochodzą z tego samego zapłodnienia i są genetycznie identyczne, ponownie, zachowując spontaniczne mutacje, które mogą wystąpić podczas podziału lub rozwoju. Ważne jest, aby nie mylić tego biologicznego zdarzenia z bliźniętami, ponieważ są one genetycznie różne. Bliźnięta powstają, gdy wszczepia się dwie zygoty (produkty różnych zapłodnień) w tym samym czasie, więc nie są takie same.

Faza, w której następuje rozszczepienie zygoty, jest niezwykle ważna dla żywotności bliźniąt.. Przykładem jest poniższa lista:

• Podział następuje przed 5 dniem: oba bliźnięta będą miały własną torebkę (kosmówkę) i łożysko. Tak jest w przypadku ⅓ bliźniaków i najbardziej idealny scenariusz. Wskaźnik aborcji okołoporodowej i śmiertelności wynosi 2%.
• Podział następuje między 4 a 8 dniem: bliźnięta dzielą łożysko, ale mają dwie oddzielne kosmówki. Odpowiada to 68% ciąż bliźniaczych.
• Podział następuje po 10 dniu: bliźnięta dzielą torbę i łożysko. Tak jest w przypadku 4% bliźniąt, a przeżycie obu może być zagrożone. Wskaźnik aborcji wzrasta do 10%, oprócz ryzyka nieprawidłowości fizjologicznych.
• Podział następuje po 13 dniu: dzieci są syjamskie. Jest to najgorszy możliwy scenariusz, ponieważ przeżywalność wynosi od 5 do 25%.

Poza tym, bliźnięta wykazują ograniczenie wzrostu przy urodzeniu, zwykle 10-15%. Wszystkie te liczby pozwalają zrozumieć, dlaczego poliembrion nie jest realną strategią u ssaków, a przynajmniej u ludzi.

Wznawianie

Jak zapewne widzieliście, poliembrion to strategia reprodukcyjna w postaci miecza obosiecznego. Posiadanie większej liczby dzieci w jednym przypadku reprodukcyjnym jest łatwiejsze niż nie robienie tego, ale potomstwo jest genetycznie takie samo między sobą i w gatunkach, które nie są typowo wielozarodkowe, pojawia się również szereg powiązanych powikłań, od opóźnienia wzrostu do śmierci płody.

Z tych wszystkich powodów poliembrion jest strategią, która w królestwie zwierząt jest bardzo ograniczona. W miarę możliwości zwierzęta uciekają się do posiadania wielu miotów, ale w wyniku różnych zdarzeń zapłodnienia. W ten sposób zmienność genetyczna potomstwa pozostaje nienaruszona.