הבדל מפתח – אפומיקסיס לעומת פרתנוגנזה
יצירת פרחים, מיוזה, מיטוזה והפריה כפולה הם המרכיבים העיקריים של מסלול יצירת הזרעים. במחזור רבייה מינית רגיל, ייצור גמטות הפלואידיות והיתוך של גמטות זכר ונקבה משמשים כשלבים העיקריים המובילים להיווצרות העובר שהופך לזרע. זרעים נובטים ומייצרים צמחים חדשים וממשיכים את מחזורי החיים. עם זאת, בצמחים מסוימים היווצרות זרעים מתרחשת באופן א-מיני מבלי לבצע את שני השלבים העיקריים שהוזכרו לעיל מיוזה והפריה. זה ידוע בשם אפומיקסיס. בצמחים ובעלי חיים מסוימים, פרטים חדשים מופקים ישירות מביציות לא מופרות.התהליך ידוע בשם פרתנוגנזה. ההבדל העיקרי בין אפומיקסיס לפרטנוגנזה הוא שאפומיקסיס הוא התהליך שמייצר זרעים ללא הפריה בעוד שפרטנוגנזה הוא מונח כללי המתאר את התהליך שמייצר צאצאים ישירות מתאי ביצית לא מופרות.
מה זה אפומיקסיס?
פיתוח זרעים הוא תהליך מורכב אשר משלים מספר שלבים עיקריים במהלך הרבייה המינית של צמחי זרעים. זה קורה באמצעות היווצרות פרחים, האבקה, מיוזה, מיטוזה, הפריה כפולה וכו'. מיוזיס והפריה הם השלבים החשובים ביותר בהיווצרות זרעים ורבייה מינית שכן תא אם מגה-ספורי דיפלואיד צריך לעבור מיוזה כדי לייצר מגה-ספורה הפלואידית ולבסוף לייצר תא ביצה. יש למזג תא ביצית עם תא זרע כדי לייצר זיגוטה דיפלואידית המתפתחת לעובר (זרע). עם זאת, בחלק מהצמחים עוקפים מספר שלבים עיקריים של הרבייה המינית ביצירת זרעים.במילים אחרות, ניתן לקצר את הרבייה המינית בצמחים מסוימים כדי לייצר זרעים. תהליך זה ידוע בשם אפומיקסיס. ניתן להגדיר אפומיקסים כתהליך שמייצר זרעים ללא מיוזה והפריה (סינגמיה). זהו סוג של רבייה א-מינית המחקה רבייה מינית. זה ידוע גם בשם אגמוספרמיה.
אפומיקסיס ניתן לסווג לשני סוגים עיקריים בשם גמטופיטיים ואפומיקסים ספורופיטיים על סמך הדרך בה העובר מתפתח. אפומיקסים גמטופיטיים מתרחשים דרך גמטופיטים ואפומיקסים ספורופיטים מתרחשים ישירות מספורופיט דיפלואידי. רבייה מינית תקינה מייצרת זרעים המעניקים צאצאים מגוונים מבחינה גנטית. עקב חוסר ההפריה באפומיקסיס, זה מביא לצאצאים אחידים גנטית של שתילים לאם.
אפומיקסיס אינו נצפה ברוב הצמחים. הוא נעדר בגידולי מזון חשובים רבים. עם זאת, בשל יתרונותיו, מגדלי צמחים מנסים לרתום את המנגנון הזה כטכנולוגיה לייצור מזון בטוח עם תשואה גבוהה עבור הצרכנים.
היתרונות והחסרונות של Apomixis
יש יתרונות וחסרונות בתהליך האפומיקסיס. ניתן לייצר פרטים זהים מבחינה גנטית ביעילות ובמהירות על ידי אפומיקסים מכיוון שהתוצאה היא צאצאים של שתילים זהים לאם האם. גם המאפיינים של צמחי האם יכולים להישמר ולנצל על ידי האפומיקסיס במשך דורות. מרץ היברידי הוא מאפיין חשוב הגורם להטרוזה. אפומיקסיס עוזרת לשמר מרץ היברידי לדורותיו בזני גידולים. עם זאת, אפומיקסיס היא תופעה מורכבת שאין לה בסיס גנטי ברור. התחזוקה של מניות אפומיקטיות היא קשה אלא אם כן קשורה לסמן מורפולוגי במהלך הפיתוח.
רוב האפומיקטים הם פקולטטיביים שמראים תצורות זרעים מיניות וא-מיניות כאחד.
איור 01: אפומיקסיס צמחי המוצג על ידי Poa bulbosa
מה זה פרתנוגנזה?
Parthenogenesis הוא סוג של רבייה המוצג בדרך כלל באורגניזמים, בעיקר על ידי חלק מחסרי חוליות וצמחים נמוכים יותר. ניתן לתאר זאת כתהליך שבו ביצית לא מופרית מתפתחת לפרט (לידת בתולה) ללא הפריה. לכן, זה יכול להיחשב כשיטה של רבייה א-מינית. עם זאת, ניתן גם להגדיר זאת כשעתוק מיני לא שלם שכן רק היתוך של שני גמטות נעדר בתהליך הרבייה המינית. ניתן לעורר פרתנוגנזה באופן מלאכותי אפילו ביונקים לייצר פרט מבלי לעבור הפריה. במהלך תהליך הפרתנוגנזה, הביצית הלא מופרית מתפתחת לאורגניזם חדש; האורגניזם שנוצר הוא הפלואידי והוא אינו יכול לעבור מיוזה. הם לרוב זהים גנטית להורה. ישנם מספר סוגים של פרתנוגנזה: פרתנוגנזה פקולטיבית, פרתנוגנזה הפלואידית, פרתנוגנזה מלאכותית ופרטנוגנזה מחזורית.
בטבע, פרתנוגנזה מתרחשת בחרקים רבים. לדוגמה, בדבורים, מלכת הדבורים יכולה לייצר ביצים מופרות או לא מופרות; ביצים לא מופרות הופכות למזל טים זכריים על ידי פרתנוגנזה.
איור 02: דבורת מזל ט זכר
מה ההבדל בין אפומיקסיס לפרתנוגנזה?
Apomixis vs Parthenogenesis |
|
| ניתן להגדיר Apomixis כמנגנון שמייצר זרעים בצורה א-מינית. | ניתן להגדיר את הפרתנוגנזה כתהליך שמפתח פרטים ישירות מהביציות או הביציות הבלתי מופרות. |
| צאצאים | |
| הוא מייצר צאצאים זהים גנטית של שתילים או שיבוטים של אם. | זה מייצר צאצאים נשיים זהים מבחינה גנטית |
| הוצג על ידי | |
| Apomixis מוצג על ידי כמה צמחים. | הפרתנוגנזה מוצגת על ידי צמחים ובעלי חיים. |
סיכום – אפומיקסיס נגד פרתנוגנזה
אפומיקסיס ופרתנוגנזה הם שני אופנים של רבייה א-מינית. אפומיקסיס מייצרת זרעים ללא מיוזה והפריה ומביאה לשיבוטי אם. פרתנוגנזה מייצרת פרטים חדשים ישירות מתאי ביצית לא מופרות. זה ההבדל בין אפומיקסיס לפרטנוגנזה.
