为什么昆虫可以从未受精卵细胞发育

来自罗蒙诺索夫莫斯科国立大学生物学院的一位科学家与他的俄罗斯同事一起解释了未受精卵细胞中昆虫单性生殖发育的频繁发生。研究这一现象有助于控制对农业造成损害的物种。结果发表在“动物系统学和进化研究杂志”上。

超级Holometabola的翼状昆虫通过四个发育阶段：卵，幼虫，蛹和成虫。Holometabola的一些成员经历孤雌生殖。密歇根州立大学研究人员描述了在这些昆虫的各种群体中发现的单性生殖发育的模式。

孤雌生殖以三种模式发生：arrhenotoky，thelytoky和deuterotoky。在黄蜂，蜜蜂和大黄蜂中观察到只有雄性来自未受精卵细胞的Arrhenotoky。通常，这些物种中的雄性来自未受精的卵，并含有单个(单倍体)染色体组，而雌性则出现二倍体(具有双染色体组)和受精卵。

另一方面，Thelytoky意味着雌性来自未受精卵，而雄性不存在。这种孤雌生殖模式是一些象鼻虫和蚯蚓蛾的特征，而不是社会昆虫。

在Deuterotoky，雄性和雌性生物都是从未受精卵细胞发育而来的。例如，在Cynipidae家族的许多胆蜂中发现了Deuteroky。

“已经表明，当种群密度低时，单性生殖有利于群体的出现和进一步存在，以及在有利条件下快速繁殖特定基因型的必要性。另一方面，有时昆虫种群那些繁殖性行为达到非常大的人口规模，这也可能导致孤雌生殖谱系的发展，“生态学家弗拉基米尔戈克曼说，他是密歇根州立大学植物园的首席研究员。

孤雌生殖的主要原因是显而易见的：当人口密度低时，昆虫在寻找性伴侣方面存在问题，这在极端栖息地中经常发生。另一方面，高密度种群中的孤雌生殖可以用以下理论来解释：当种群密度高时，许多阻碍孤雌生殖发育的进化禁令被解除，特别是植食性昆虫，主要以树木为食。

“许多严重的农业和林业害虫，以及它们在昆虫中的天敌都是单性生殖的，因此研究各种类型的孤雌生殖是成功控制这些害虫物种所必需的。如今，世界科学文献正在经历着专门研究的快速增长。昆虫孤雌生殖的生态学，遗传学和其他方面。这些信息需要充分和及时地进行总结和解释，但是关于这一主题的各种调查通常会迅速老化，“Gokhman说。

由thelytoky繁殖的植食性昆虫对农业和森林有害，因为少数雌性可以在没有雄性的情况下迅速产生功能完整的害虫种群。