Parthenogenese

Die Parthenogenese (altgriechisch παρθενογένεσις parthenogenesis, von παρθένος parthenos ‚die Jungfrau‘ und γένεσις genesis ‚die Entstehung, Geburt, Genese‘, deswegen auch Jungfernzeugung oder Jungferngeburt genannt) ist eine Form der eingeschlechtlichen Fortpflanzung. Dabei entstehen die Nachkommen aus unbefruchteten Eizellen. Das Phänomen ist zum ersten Mal von dem Schweizer Biologen und Philosophen der Aufklärung Charles Bonnet beschrieben worden.

Manche Pflanzen und weibliche Tiere, wie z. B. Blattläuse, aber auch manche Fisch- und Eidechsenarten oder Schnecken, können sich eingeschlechtlich fortpflanzen, das heißt ohne von einem männlichen Artgenossen befruchtet zu werden. Bei diesem Vorgang spielt die Parthenogenese eine entscheidende Rolle: Durch bestimmte Hormone wird der unbefruchteten Eizelle eine Befruchtungssituation „vorgespielt“, worauf diese sich zu teilen beginnt und zu einem Organismus heranreift. Der Parthenogenese kann entweder eine Meiose mit Eizellenbildung vorausgehen oder sie kann direkt über diploide Keimbahnzellen ablaufen. Bei letzterer findet keine Rekombination statt und die entstandenen Nachkommen sind Klone ihrer Mutter.

Vorkommen

Parthenogenese wird nach derzeitigem Wissensstand für höhere Säugetiere und Beuteltiere als schwierig bis unmöglich angesehen. Grund hierfür ist das so genannte Imprinting, welches es wahrscheinlich unumgänglich macht, dass für die vollständige Entwicklung eines Embryos je ein männlicher und ein weiblicher Chromosomensatz zur Verfügung steht. Es wird jedoch daran geforscht, menschliche Stammzelllinien aus unbefruchteten Eizellen zu gewinnen.

Bisher nachgewiesen wurde Parthenogenese, die auf natürliche Weise zu voll entwickelten Tieren führt, unter anderem bei:

• Rädertierchen (Rotatoria, Rotifera),
• Bärtierchen (Familie Echiniscidae),
• Fadenwürmern (Nematoda),
• sehr vielen Milbenarten,
• vielen Insekten, z. B. den Rüsselkäfern, den Gespenstschrecken, den Kopfläusen, der Großen Sägeschrecke und bei den meisten Fransenflüglern und Hautflüglern, zum Beispiel der Honigbiene, bei der die männlichen Tiere (Drohnen) dadurch entstehen, dass die Königin nicht befruchtete (haploide) Eier legt (siehe Haplodiploidie),
• einigen Spinnentieren, z. B. bei Skorpionen der Familie Buthidae (Tityus serrulatus, Hottentotta h. hottentotta),
• Krebsen, insbesondere Cladocera, Daphnia, Marmorkrebs,
• Schnecken, etwa Thiaridae (z. B. Melanoides tuberculata, Potamopyrgus antipodarum),
• Echsen, z. B. der australische Gecko Heteronotia binoei ^[1], dem Komodowaran Varanus komodoensis ^[2] sowie der pazifische Jungferngecko Lepidodactylus lugubris,
• einer Schlangenart, und zwar der Blumentopfschlange,
• drei Haien (Weißgepunkteter Bambushai^[3], Schaufelnasen-Hammerhai^[4][5] und Kleiner Schwarzspitzenhai^[6][7]),
• einigen Vögeln, zum Beispiel bei Truthühnern^[8][9][10], obwohl es auch bei Vögeln vereinzelt Imprinting gibt.

Formen der Parthenogenese

Bei der Parthenogenese unterscheidet man zwischen obligatorischer und fakultativer Form. Im Gegensatz zur obligatorischen Parthenogenese gibt es bei der fakultativen Parthenogenese Arten, bei denen sowohl ein- als auch zweigeschlechtliche Populationen bekannt sind (Skorpione, Blattläuse, Gallwespen). Das bezeichnet man als Heterogonie oder Amphitokie. Darüber hinaus unterscheidet man zwischen:

Arrhenotokie

Bei der Arrhenotokie erfolgt die Meiose ganz normal. Aus unbefruchteten Eiern entwickeln sich haploide Männchen. Aus befruchteten Eiern werden diploide Weibchen. Typisches Beispiel sind die Honigbienen, deren Drohnen durch diese Form der Parthenogenese entstehen.

Automiktische Parthenogenese

Bei der automiktischen Parthenogenese, auch Automixis genannt, erfolgt die Reduktionsteilung der Meiose ganz normal. Anschließend werden die Kerne jedoch nicht auf Tochterzellen verteilt, sondern es verschmelzen jeweils zwei Kerne sofort wieder (Thelytokie). Dadurch wird der alte diploide Zustand wiederhergestellt, und es entstehen weibliche Individuen (Schmetterlingsmücken, Mottenschildläuse).

Apomiktische Parthenogenese

Bei der apomiktischen Parthenogenese erfolgt in der Oozyte keine Reduktionsteilung in der Meiose. Die Nachkommen haben alle den gleichen Chromosomensatz wie die Mutter. Hiervon gibt es die folgende Varianten:

• Reifungsteilungen fallen völlig aus (Cynipidae)
• Reduktionsteilung unterbleibt (Aphididae)
• beide Reifungsteilungen sind Äquatorialteilungen (Phasmatodea, Blattodea)

Paedogenese

Die Paedogenese, bei der die eingeschlechtliche Vermehrung bereits in einem Jugendstadium erfolgt, zum Beispiel bei Gallmücken der Gattungen Miastor, Heteropeza und Henria, sowie bei dem Käfer Micromalthus debilis (siehe auch Neotenie).

Parthenogenese in religiöser Sicht

Während Parthenogenese in der Biologie einen beobachtbaren und erklärbaren Vorgang bezeichnet, ist die glaubensmäßige jungfräuliche Geburt (nach Jungfernzeugung), wie z. B. die Geburt Christi in christlichem und muslimischem Verständnis, ein religiöses Glaubensdogma. Auch in anderen Religionen, z. B. im Hinduismus, wird die Jungfrauengeburt überliefert.

Siehe auch

• Vermehrung, Fortpflanzung
• Selbstbefruchtung
• Ungeschlechtliche Vermehrung (Fortpflanzung, aus der genetische Klone hervorgehen)

Weblinks

• Gewinnung von embryonalen Stammzellen durch Parthenogenese. in: Telepolis.
• Eine unerwartete Bescherung. in: Frankfurter Rundschau.

Einzelnachweise

1. ↑ Männerlose Frauenpower
2. ↑ Parthenogenese beim Komodo-Waran. in: Naturwissenschaftliche Rundschau. Stuttgart 60.2007,5, S.257–258. ISSN 0028-1050
3. ↑ Jungfernzeugung: Haie können sich auch ohne Männchen fortpflanzen. In: spektrumdirekt. Stand: 26. Januar 2010. URL: http://www.wissenschaft-online.de/artikel/1020375&_z=798888
4. ↑ Demian D. Chapman u.a.: Virgin birth in a hammerhead shark. In: Biology letters. London 3.2007,4, S.425-427. PMID 17519185 ISSN 1744-9561
5. ↑ SPON: Hammerhaie beherrschen Single-Trick
6. ↑ Demian D. Chapman u.a.: Parthenogenesis in a large-bodied requiem shark, the blacktip Carcharhinus limbatus Parthenogenesis in a large-bodied requiem shark, the blacktip Carcharhinus limbatus. In: Journal of Fish Biology. Oxford 73.2008,6, S.1473-1477. doi:10.1111/j.1095-8649.2008.02018.x ISSN 0022-1112
7. ↑ Wissenschaft.de: Wie der Haifisch zum Kinde kommt
8. ↑ Olsen: Avian parthenogenesis. USDA publication no. ARSNE- 65. USDA, Beltsville MD 1975.
9. ↑ K. E. Nestor (copyright 2009): Parthenogenesis in turkeys. The Tremendous Turkey issue 10, The Ohio State University [1]
10. ↑ http://www.zeit.de/2010/07/Stimmts-Parthenogenese