Canlıların nesilleri üreme yoluyla devam eder. Tek hücreli bile olsa canlılar kendine özgü biçimlerle ürer. Canlılarda ya eşeysiz ya da eşeyli üreme gerçekleşir. Eşeysiz üremede üreme hücreleri ve döllenme olayı yoktur. Bakterilerin ortadan ikiye bölünmesi bir çeşit eşeysiz üremedir. Bitkilerde görülen çelikle, yumruyla, soğanla üreme de eşeysiz üremedir.
Eşeyli üremede mayoz bölünmeyle oluşan üreme hücrelerine ve döllenmeye gerek duyulur. Bazı canlılarda üreme hücresi oluşur ama döllenmeden gelişerek yeni bir birey oluşturur. Bu özel üreme biçimine partenogenez denir.

Partenogenez Nasıl Bir Olaydır?

Partenogenez bal arısı gibi bazı canlılarda yumurta hücresinin yani dişi gametin döllenme gerçekleşmeden gelişip yeni bir birey oluşturmasıdır. Partenogenez olayında döllenme olmadığından bir çeşit eşeysiz üreme olarak kabul edilir. Partenogenez deneysel yöntemlerle de gerçekleşebilir.

Not: Bazı kaynaklarda partenogenez eşeyli üreme adı altında da incelenmektedir. Bunun sebebi haploid partenogenezde olduğu gibi süreçte rol oynayan eşey hücrelerinin mayoz bölünmeyle oluşmasıdır.Bu nedenle partenogenez kalıtsal çeşitlilik sağlayabilir.

Partenogenez Kimlerde Görülür?

Partenogeneze biyoloji derslerinde en sık verilen örnek bal arıları olsa da karıncalar, yaprak bitleri, su pireleri ve bazı kelebek türleri gibi eklembacaklılarda da görülen bir üreme biçimidir. Bazı kurbağa, balık, sürüngen ve kuş türleri gibi omurgalı hayvanlarda da partenogenez görülebilir.

Bal Arılarının Partenogenezle Çoğalması

Bal arılarının yaşadığı bir kovanda aralarında hiyerarşik yapılanma olan çok sayıda işçi arı, erkek arı ve bir tane kraliçe arı (ana arı) bulunur. Kraliçe arı yumurtlayarak koloninin devam etmesini, salgıladığı feromon denilen özel kokuyla da koloninin düzenini sağlar. Bir işçi arıya göre daha iri ve uzundur. Kraliçe arı genç işçi arıların getirip ağzına verdiği arı sütüyle beslenir ve yine onlar tarafından korunur. Ana ya da kraliçe arının da işçi arılar gibi iğnesi vardır ve bu iğneyi genellikle insanlara karşı değil rakip bir kraliçe arıya karşı kullanır. Diploid (2n) kromozom sayılı kraliçe arının bir günde bıraktığı yumurta sayısı 1000–3000 arasındadır. Yumurtalar mayoz bölünmeyle oluşur ve “n” kromozomludur. Bir kovandaki dişi arılar (kraliçe de dâhil) eşeyli üreme yani yumurtanın döllenmesiyle, erkek arılar ise eşeysiz yani partenogenezle oluşur.

Not: Partenogenez olayı omurgasız canlıların kolonilerinde cinsiyetin belirlenmesini ve kontrolünü de sağlar.

Döllenmiş Yumurtalardan Dişi Arılar Gelişir

Kovanların kraliçe arıları sadece çiftleşmek için kovan dışına çıkar ve genellikle 2 defa çiftleşme uçuşu yapar. Bir çiftleşme döneminde aynı günde ya da birbirini takip eden günlerde 3–10 arası erkek arıyla havada çiftleşebilir. Kovana çiftleşmiş olarak geri dönen kraliçe arıya işçi arılar tarafından özen gösterilir. Kraliçe arı işçi arıların temizleyip cilaladığı petek gözlerine birer yumurta bırakır. Bazı petek gözleri küçük bazıları da büyüktür. Küçük olan gözlere bırakılan yumurtalar döllü (döllenmiş), büyük olanlara bırakılanlar ise dölsüzdür. (Kraliçe bazen yan yana olan gözleri karıştırıp büyük bir göze döllü yumurta bırakabilir.)

Not: Döllü yumurtaların gelişmesiyle 21 günde işçi arılar, dölsüz yumurtaların mitoz bölünme yoluyla gelişmesiyle 24 günde erkek arılar oluşur.
Kovanda herhangi bir sebeple ana (kraliçe) arı bulunmuyorsa işçi arılar yüksük denilen bir petek gözü oluşturup döllü yumurtaların birini buraya taşır ve kraliçe adayını arı sütüyle beslemeye başlar ve 16 gün içinde genç bir kraliçe arı oluşur.

İşçi Arıların Görevleri

Bir kolonideki işçi arı sayısı mevsime bağlı olarak değişiklik gösterir. Bu sayı kış dönemi için 10.000–20.000 arası iken yaz dönemi için 60.000–80.000 arasındadır. İşçi arıların ömürleri yaz döneminde 40–60 gün arasında iken kış döneminde 4–6 ay arasındadır. Kovanı havalandırmak, temizlemek, bal mumu ve arı sütü salgılamak, petek yapmak, yavrulara bakmak, ana arıyı beslemek, kovanı korumak, nektar ve polen toplamak, su ve propolis taşıyıp balı olgunlaştırmak) gibi işlerin hepsini işçi arılar yapar.

İşçi arılar da kraliçe gibi döllenmiş yumurtalardan oluşan 2n kromozomlu (diploid) dişilerdir ama kraliçe arının salgıladığı feromonlar işçilerin yumurtalıklarının gelişmesini engeller. Bu nedenle işçi arılar kısırdır. Kraliçesiz kalan bir kovanda genç bir kraliçe yetiştirme olanağı yoksa işçi arılardan bir kısmının yumurtalıkları gelişir ve yalancı kraliçeye dönüşür. Yalancı kraliçeler sadece döllenmemiş yumurtalar üretir. Böyle bir koloni bir süre sonra erkek arılarla dolup işlevi biter.

Erkek Arılar

Erkek arılar haploid ( n kromozomlu) döllenmemiş yumurtalardan gelişen larvaların kovandaki işçi arılar tarafından polenlerle beslenmesiyle gelişen arılardır. Haploid kromozomlu olduklarından erkek arıların spermleri mitoz bölünmeyle oluşur. Erkek arılar iğneye ve mum bezlerine sahip değildir. Görevleri sperm üretmek ve kraliçeyle çiftleşmek olan ve ortalama ömürleri 55–60 gün olan erkek arıların sayısı oğul verme döneminde 500–2000 arasındadır. Kraliçe arılar 5–7 yıl arası yaşar. Üç yaşından sonra kraliçenin sperm kesesindeki spermatozoitlerin sayısı azaldığı için petek gözlerine bırakılan yumurtalar döllenmemiş haldedir. Döllenmemiş yumurtalardan erkek arılar gelişir.

Kraliçe (2n) > Mayoz bölünme > Yumurta (n)
Erkek arı (n) > Mitoz bölünme > sperm (n)
Döllenmiş yumurta > 2n> Dişi bireyler ( işçi arılar ve kraliçe arı)
Döllenmemiş yumurta (n) > partenogenez > Erkek arılar (n)

Kraliçe arı: Eşeyli üreme sonucu döllenmiş yumurtadan gelişen, 2n kromozomlu (diploid) ve üretken dişi arıdır.
İşçi arılar: Kraliçe arı gibi eşeyli üreme sonucu döllenmiş olan yumurtalardan gelişen, 2n kromozomlu (diploid) ancak üretkenliği olmayan dişi arılardır.
Erkek arılar: Haploid (n kromozomlu), döllenmemiş yumurtadan partenogenezle oluşan arılardır.

Not: Erkek arıların sahip olduğu herhangi bir özellik için tek bir gen bulunur. Bu sebeple genler tek de olsa fenotipte etkisini gösterir.

Haploid ve Diploid Partenogenez

Partenogenezin 2 çeşidi vardır. Bunlar biri haploid diğeri diploid partenogenezdir.

1-Haploid Partenogenez (İsteğe bağlı partenogenez)
Bal arılarında görülen partenogenez biçimi haploid ya da isteğe bağlı partenogenezdir. Mayoz bölünmeyle oluşan haploid ( n kromozomlu) yumurtaların döllenme olmadan gelişmesi ile erkek bireyler oluşturması isteğe bağlı partenogeneze örnektir. Döllenen yumurtalardan ise 2n kromozomlu ( diploid) dişi bireyler gelişir.

Dişiler (2n) > Yumurta (n kromozomludur) mayoz bölünmeyle oluşur.
Haploid partenogenez > Yumurta(n) > Döllenmeden gelişirse > Erkek bireyler (n kromozomlu) oluşur.
Erkekler (n) > Spermatozoit (n) > mitoz bölünmeyle oluşur.
Eşeyli üreme > Yumurta ile spermatozoit döllenirse > 2n kromozomlu dişi bireyler gelişir.

2-Diploid Partenogenez (Zorunlu partenogenez)
Partenogenezle çoğalan bazı canlı türlerinin kolonilerde yalnızca dişi bireyler bulunur.
Bazı balık, çift yaşamlı ve sürüngen türlerinde diploid partenogenez görülür. Su pirelerinde görülen partenogenez de bu biçimdedir. Kamçı kuyruktu kertenkelelerde (bazı türlerinde) sadece dişi bireyler bulunur, erkek bireyler yoktur. Olay şu şekilde gerçekleşir. Dişi bireylerde yumurta oluşurken mayoz II’de oluşan iki hücrenin ( yumurta hücresi ile aslında kaybolması gereken ama kaybolmayan kutup hücresinin) kromozomları birleşir. Bunun sonucunda 2n kromozom sayılı yani diploid çekirdekli bir yumurta oluşur. Bu tip yumurtalardan döllenmeye gerek kalmadan mitoz bölünme yoluyla yeni diploid (2n) dişi bireyler gelişir. Erkek bireyler(2n) ancak normal bir eşeyli üremeyle yani ( n kromozomlu) normal bir yumurtanın normal (n kromozomlu) bir spermle döllenmesi yoluyla gelişebilir.

Dişiler (2n) > mayoz bölünme > yumurta (n kromozomlu) ve kutup hücreleri ( n kromozomlu) birleşir > 2n kromozomlu bir yumurta oluşur
Diploid partenogenez > 2n kromozomlu yumurta > mitoz bölünme ile gelişir > Dişi bireyler oluşur.
Erkekler (2n) > Sperm ( n kromozomludur) mayoz bölünmeyle oluşur.
Sperm (n) + normal yumurta ( n ) > Erkek birey (2n) oluşur.
Not: Arılar ve asma bitlerindeki partenogenez mevsimseldir. Yaz aylarında partenogenezle üreme görülür. Kış aylarına kadar zarar görmeden kalması gereken döllenmiş yumurtalar sonbaharda bırakılır.

Omurgalılarda Partenogenez

Partenogenez daha çok omurgasız canlı türlerinde görülse de bazı omurgalı (balık, kurbağa, sürüngen) türlerinde de gözlenmektedir. Bazı kuş türlerinde görülebilse de memelilerde özellikle insanlarda partenogenez görülmez. Hindilerde % 30–40 oranında partenogenez görülse de döllenmemiş olan yumurtalar ancak belli bir embriyonik evreye dek gelişir. Tavuk yumurtalarında ancak 1/10.000 oranında görülen partenogenez yoluyla bir horoz oluşabilir.

Deneysel Partenogenez

Partenogenez olayı doğada gerçekleşen bir olaydır ancak deney yoluyla da gerçekleşebilmektedir. Normalde partenogenezle üremeyen bazı canlı türlerinin ( örneğin kurbağalar, kuşlar, sürüngenler, ipekböcekleri, denizkestaneleri) yumurtaları insanların yaptığı deneylerde, mekanik olarak ( yumurta hücresini toplu iğneyle delmek ya da çizmek şeklinde) ya da elektriksel yollarla uyarılarak döllenmeden gelişmeye zorlanabilir. Sıcaklık derecelerinin değişimi, suyun tuzluluk oranı, ortamın pH değeri, X ışınları ya da UV ışınlar, ortamdaki kimyasal maddeler de bir çeşit deneysel partenogenez uyaranıdır.

Kaynakça:
http://www.yenibiyoloji.com
http://www.biyolojiportali.com
http://www.lisebiyoloji.com

Yazar: Müşerref Özdaş

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here