Hvorfor insekter kan udvikle sig fra ubefrugtede ægceller

En videnskabsmand fra Lomonosov Moscow State University, Det Biologiske Fakultet, har, sammen med sin russiske kollega, har forklaret den hyppige forekomst af parthenogeneseudvikling af insekter fra ubefrugtede ægceller. At studere dette fænomen kan bidrage til at kontrollere de arter, der forårsager skade på landbruget. Resultaterne blev offentliggjort i Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research .

Bevingede insekter af overordenen Holometabola passerer fire udviklingsstadier:æg, larve, puppe og voksent insekt. Nogle medlemmer af Holometabola oplever parthenogenese. MSU-forskeren har beskrevet de former for parthenogenetisk udvikling, der findes i forskellige grupper af disse insekter.

Parthenogenese forekommer på tre måder:arrhenotoki, thelytoky og deuterotoky. Arrhenotoky, hvor kun hanner dukker op fra ubefrugtede ægceller, observeres hos hvepse, bier og humlebier. Som regel, hannerne i disse arter udvikler sig fra ubefrugtede æg og indeholder det enkelte (haploide) kromosomsæt, mens hunnerne fremstår diploide (med dobbeltkromosomsæt) og fra befrugtede æg.

Thelytoky, på den anden side, betyder, at hunner kommer fra ubefrugtede æg, mens hannerne er fraværende. Denne form for parthenogenese er karakteristisk for nogle snudebiller og poseorm-møl, i modsætning til sociale insekter.

I Deuterotoky, både mandlige og kvindelige organismer udvikler sig fra ubefrugtede ægceller. Femte Mosebog er fundet, for eksempel, hos mange galdehvepse af familien Cynipidae.

"Det har vist sig, at parthenogenese er gunstig for gruppernes udseende og videre eksistens, når befolkningstætheden er lav, samt når nødvendigheden opstår for hurtig reproduktion af en bestemt genotype under gunstige forhold. På den anden side, nogle gange når populationer af insekter, der formerer sig seksuelt, meget store populationsstørrelser, og det kan også forårsage udvikling af parthenogenetiske afstamninger, " siger biolog Vladimir Gokhman, førende forsker i MSU Botanisk Have.

Hovedårsagen til parthenogenese er indlysende:Insekter har et problem med at finde seksuelle partnere, når befolkningstætheden er lav, hvilket ofte er tilfældet i ekstreme levesteder. På den anden side, parthenogenese i højdensitetspopulationer kan forklares med teorien om, at når befolkningstætheden er høj, mange evolutionære forbud, der hæmmer parthenogenetisk udvikling, ophæves, især hos phytophagous insekter, som for det meste lever af træer.

"Mange alvorlige skadedyr i landbrug og skovbrug, såvel som deres naturlige fjender blandt insekter, er parthenogenetiske, og at studere forskellige typer af parthenogenese er derfor nødvendigt for at bekæmpe disse skadedyrsarter med succes. I dag, verdens videnskabelige litteratur oplever en hurtig stigning i undersøgelser dedikeret til økologiske, genetiske og andre aspekter af parthenogenese hos insekter. Disse oplysninger skal opsummeres og fortolkes tilstrækkeligt og rettidigt, men forskellige undersøgelser om dette emne, som regel, hurtigt ældes, " siger Gokhman.

Fytophagiske insekter, der formerer sig ved thelytoky, er skadelige for landbrug og skove, fordi nogle få hunner hurtigt kan give anledning til en fuldt funktionsdygtig skadedyrsbestand i mangel af hanner.