Partenogênese

A partenogênese é um dos tipos de reprodução existentes nos seres vivos. Nela, novos indivíduos se desenvolvem a partir de óvulos não fecundados. Esse tipo de reprodução, observado em diversos grupos de animais e plantas, apresenta características próprias, vantagens adaptativas em determinados contextos e implicações importantes para a variabilidade genética das populações.

Leia também: O que são gametas?

Resumo sobre partenogênese

• A partenogênese é uma forma de reprodução na qual o embrião se desenvolve a partir de um óvulo não fecundado.
• A partenogênese é diferente da reprodução assexuada porque a primeira envolve a produção de gametas, enquanto a segunda, não.
• A partenogênese pode ser classificada com relação à frequência de manifestação (facultativa ou obrigatória), sexo da prole gerada (telitoquia, arrenotoquia e deuteroquia) e mecanismo de reprodução celular de formação do zigoto (ameiótica ou meiótica).
• É um processo em que não há necessidade de machos e resulta em baixa variabilidade genética.
• O processo de partenogênese se inicia com a divisão do óvulo a partir de estímulos ambientais diferentes da fecundação.
• Pode ocorrer em animais e plantas.

O que é partenogênese?

A partenogênese é uma forma de reprodução que ocorre pelo desenvolvimento de um ser vivo a partir do gameta feminino (óvulo) não fecundado.

Apesar de não necessitar de espermatozoides masculinos, a partenogênese requer a produção de gametas femininos, o que a diferencia de outros tipos de reprodução assexuada, caracterizada pela multiplicação das células somáticas de um organismo pelo processo de meiose, ou seja, não há gametas envolvidos.

A partenogênese pode gerar indivíduos diploides (que possuem dois conjuntos cromossômicos) ou haploides (que possuem apenas um conjunto cromossômico). Trata-se de um processo que pode ser vantajoso em determinadas condições ambientais, como a ausência de machos, e que permite um rápido aumento da população. No entanto, a ausência do material genético masculino resulta em uma redução da variabilidade genética.

Tipos de partenogênese

A partenogênese pode ser classificada de acordo com a frequência de sua manifestação em determinada espécie (facultativa ou obrigatória). Espécies que possuem partenogênese obrigatória se reproduzem apenas dessa forma, como é o caso do escorpião-amarelo. Já espécies que possuem partenogênese facultativa reproduzem-se majoritariamente de forma sexuada e realizam a partenogênese em situações específicas.

Podemos classificar a partenogênese também com relação ao sexo dos indivíduos gerados. A arrenotoquia gera apenas machos, enquanto a telitoquia gera apenas fêmeas. A deuterotoquia pode gerar tanto machos quanto fêmeas. Por fim, a partenogênese pode gerar indivíduos haploides (n) ou diploides (2n), sendo classificada como ameiótica ou meiótica.

Processo de partenogênese

Na partenogênese, o óvulo inicia o processo de divisão celular para a formação do embrião a partir de outros estímulos que não a fecundação. Em alguns casos, é necessária a cópula (embora sem a fecundação); em outros casos, o estímulo parte de fatores ambientais, como mudanças de temperatura ou estresse.

Animais que se reproduzem por partenogênese

Vários grupos de animais se reproduzem por partenogênese, tanto vertebrados quanto invertebrados. É um processo muito conhecido em insetos, como moscas, pulgões, formigas e abelhas. Também já foi observada em mais de 80 espécies de vertebrados, principalmente lagartos, peixes, tubarões e cobras.

Partenogênese nas abelhas

A partenogênese nas abelhas Apis mellifera está relacionada ao sistema haplodiploide, que determina os sexos dos indivíduos. Nessa espécie, as abelhas-rainhas são as únicas férteis e produzem óvulos haploides (com metade dos conjuntos cromossômicos maternos), que podem ou não ser fecundados pelos zangões (machos férteis).

Os óvulos não fecundados desenvolvem-se por partenogênese e dão origem aos machos haploides (n). Os óvulos fecundados desenvolvem-se em fêmeas diploides (2n), que podem ser operárias ou rainhas. A alimentação com geleia real direciona o desenvolvimento da fêmea diploide para tornar-se rainha.

Partenogênese no escorpião

O escorpião-amarelo (Tityus serrulatus) apresenta telitoquia obrigatória, ou seja, só se reproduz por partenogênese, a qual gera apenas fêmeas. É uma espécie em que se desconhece a existência de machos.

Poliembrionia

A poliembrionia ocorre quando dois ou mais embriões se desenvolvem a partir de um único óvulo, sendo um processo comum em muitas espécies de animais e plantas. O óvulo que origina a poliembrionia pode ser fecundado ou não. Dessa forma, a poliembrionia pode ser um processo que sucede a partenogênese.

No caso das plantas, a poliembrionia é a presença de mais de um embrião em uma mesma semente. Em humanos, a poliembrionia gera os chamados gêmeos idênticos. Em alguns insetos parasitas da ordem Hymenoptera, como o Copidosoma truncatellum, um único óvulo pode desenvolver até 2.000 indivíduos.

Leia também: Como acontece a reprodução assexuada?

Exercícios sobre partenogênese

1. (UPE) Os zangões, machos das abelhas, são formados por um processo de partenogênese e possuem 16 cromossomos. Já as abelhas operárias são fruto de um processo de fecundação. Diante dessas informações, analise as afirmativas a seguir:

I. Por serem fruto de partenogênese, os machos possuem o dobro de cromossomos encontrados na abelha rainha.

II. A abelha rainha possui óvulos com o mesmo número de cromossomos encontrados nas células somáticas das operárias, pois ela também é uma fêmea.

III. Todas as fêmeas possuem 32 cromossomos nas suas células somáticas, o dobro que os machos possuem.

IV. A abelha rainha possui 16 cromossomos em seus óvulos, que, quando fecundados, geram indivíduos com 32 cromossomos.

Estão CORRETAS

a) I e II.

b) I e III.

c) II e III.

d) II e IV.

e) III e IV.

Gabarito: E.

1. Incorreta, pois machos (zangões) são haploides (n=16), enquanto a rainha é diploide (2n = 32). Portanto, os machos possuem metade do número de cromossomos da rainha.
2. Incorreta. A rainha é diploide (2n), mas seus óvulos são formados por meiose, sendo haploides (n). As células somáticas das operárias também são diploides (2n), logo não possuem o mesmo número de cromossomos.
3. Correta. As fêmeas são diploides (2n=32), enquanto os machos são haploides (n=16).
4. Correta. A rainha produz óvulos haploides (n) e, ao ocorrer a fecundação, forma-se um zigoto diploide (2n).

As afirmativas corretas são III e IV.

2. (FGV – 2016) A partenogênese ocorre em óvulos de abelhas rainhas da espécie Apis mellifera e consiste em óvulos não fecundados que originam novos indivíduos, sempre machos, denominados zangões.

As fêmeas são sempre operárias ou rainhas, formadas a partir da fecundação entre o espermatozoide do zangão e o óvulo da rainha, sendo esta a única fêmea da colmeia cujo sistema reprodutor é desenvolvido.

O ciclo reprodutivo das abelhas se caracteriza:

a) por ser haplodiplobionte apenas para fêmeas.

b) por ser haplodiplobionte para fêmeas e machos.

c) por ser haplobionte cuja meiose é zigótica nos machos.

d) pela meiose gamética apenas nas rainhas.

e) pela meiose gamética nas rainhas e nos zangões.

Gabarito: D. A rainha (2n) realiza meiose para formar óvulos (n). Já os machos (n) produzem gametas por mitose, pois já são haploides. Portanto, apenas a rainha realiza meiose. Além disso, o conceito de “haplodiplobionte” presente nas alternativas “a”, “b” e “c” envolve alternância de gerações multicelulares haploide e diploide, o que não ocorre nas abelhas.

Fontes

WETZEL, Corryn.. How some animals have “virgin births”: Parthenogenesis explained. National Geographic, 25/08/2020. Disponível em:   <https://www.nationalgeographic.com/animals/article/parthenogenesis-how-animals-have-virgin-births>.

GENOMA. HERLAND e THEMYSCIRA: Biologicamente possível!? No mundo animal, há populações só de fêmeas? Genoma, 2020. Disponível em: https://www.genoma.ib.usp.br/postseducativos.

MOREIRA, C. Partenogênese. Revista de Ciência Elementar, v. 2, n. 4, p. 242, 2014. Disponível em: <https://doi.org/10.24927/rce2014.242>.

UCELI, L. F.; COSTA, F.L.P. Os filhos da mãe: a partenogênese como forma de reprodução em animais. Genética na Escola, v.14, n. 1, 2019. Disponível em: <https://geneticanaescola.com.br/revista/article/view/316/284>.