Asexuell reproduktion är när en ny individuell organism bildas från genetiskt material från en ensamstående förälder. Detta står i kontrast till sexuell reproduktion, där det genetiska materialet från två föräldrar kombineras för att bilda avkomma, som hos människor. Vissa insekter kan fortplanta sig asexuellt och gör effektivt kloner av sig själva.
Asexuell reproduktion hos insekter
Asexuell reproduktion finns i många typer över hela djurriket, inklusive knoppande, klyvning och fragmentering, men partenogenes är den vanligaste formen hos insekter. Partenogenes är när ett obefruktat ägg utvecklas till en individ. Beroende på art kan en individ som produceras genom asexuell reproduktion vara diploid, vilket betyder att cellkärnorna i deras celler innehåller två uppsättningar kromosomer, eller haploid, vilket betyder att deras celler bara innehåller en uppsättning kromosomer.
Individer producerade med sexuell reproduktion är alltid diploida eftersom de har en uppsättning kromosomer från sin mamma och en uppsättning från sin far. Asexuellt reproducerade individer har bara kromosomer från sin mammas DNA, så deras genetik är identisk med hennes.
Fördelar med asexuell reproduktion
En av de största fördelarna med asexuell reproduktion hos insekter är att en individ kan producera ett stort antal avkommor på kortare tid än vad de kunde med sexuell reproduktion. En annan fördel med asexuell reproduktion hos insekter är att det inte finns något behov för en hona att hitta en partner för att få avkomma. Eftersom alla avkommor blir identiska, är asexuell reproduktion mest användbar när miljöförhållandena är stabila.
Nackdelar med asexuell reproduktion
Den primära nackdelen med asexuell reproduktion hos insekter eller andra organismer är att alla avkommor är genetiskt identiska med varandra och med moderorganismen. Även om detta inte är en nackdel när miljön är stabil, kan det vara en stor nackdel när miljön förändras.
Till exempel, sojabönbladlöss (Aphis glycines) är en vanlig skadegörare för grödor i USA eftersom de livnär sig på växter sav. För att motstå mänskliga ansträngningar för att utrota skadedjur måste en enskild bladlöss ha bra kamouflage, vara resistent mot bekämpningsmedel och överleva de kalla vinterförhållandena.
Medan en bladlusmor kan ha alla dessa genetiska egenskaper och föra över dem till sin partenogena avkomma, vad händer när vintern är extra kall, växterna ändrar färg eller produceras ett nytt bekämpningsmedel? När alla individer är likadana har de samma genetiska hanteringsförmåga för anpassning.
Sexuell reproduktion ger mer varierande avkommor, som därför är mer benägna att få slumpmässiga genetiska mutationer som hjälper dem att anpassa sig när de står inför miljöförändringar. När avkommor produceras genom sexuell reproduktion har de en blandning av genetik från sin mor och far, vilket ger dem en potentiellt annorlunda uppsättning genetiska verktyg som gör att de kan anpassa sig.
Asexuell reproduktion hos honungsbin
Sociala honungsbin (Apis mellifera) har en komplex reproduktionscykel som involverar både sexuell och asexuell reproduktion. Innan kolonins drottning först slår sig ner flyger hon och parar sig med flera hanar för att lagra deras spermier. Drottningen startar sedan sin koloni genom att producera både befruktade diploida ägg och obefruktade haploida ägg.
De befruktade äggen ger kvinnliga arbetsbin som stannar i kolonin, medan de obefruktade äggen utvecklas till fertila hanar som lämnar. Andra sociala insekter av ordningen Hymenoptera, inklusive alla myror och några getingar, har ett liknande könsbestämningssystem.
Producing Queens
Medan de flesta av de sociala Hymenoptera-arterna producerar nya drottningar från sexuell reproduktion, på samma sätt de kvinnliga arbetsbina produceras, det finns alltid ett undantag från regeln. Till exempel, drottningar bland Kaphonungsbin (Apismellifera capensis) och två myrarter ( Cataglyphis cursor och Wasmannia auropunctata) produceras asexuellt som hanarna. Denna strategi förhindrar att en drottnings genetik ändras av hennes kompisar under sexuell reproduktion så att drottningarna alltid är genetiska kopior av varandra.
Asexuell fortplantning i stickinsekter
Pinninsekt (Phasmatidae) honor kan lägga ägg under hela sitt liv, även om de aldrig har parat sig. Forskare i Nya Zeeland som studerade arten Clitarchus hookeri hittade områden i naturen där hanar inte verkar existera och honorna reproducerar sig enbart genom partenogenes. Även om det är liknande, tenderar kläckningsframgången för ägg och livstidsfruktbarhet att vara något högre hos stickinsektshonor som parar sig jämfört med de som aldrig gör det.
