Полиэмбриония

Полиэмбриония (от поли... и эмбрион) — это явление развития нескольких зародышей из одной зиготы (у животных) или в одном семени (у растений).

У животных

У животных полиэмбриония приводит к рождению нескольких генетически идентичных зародышей — однояйцевых (монозиготных) близнецов, которые всегда одного пола. Различают два типа:

• Специфическая (регулярная) полиэмбриония — свойственна определённым видам как норма развития.
  • Примеры: Некоторые мшанки, паразитические перепончатокрылые насекомые (например, у наездников рода Litomastix из одной зиготы может образоваться до 3000 личинок), а из млекопитающих — броненосцы (у вида Dasypus hybridus из одного яйца развивается 7–9 зародышей, каждый в собственном амнионе, но имеющих общий хорион).
• Спорадическая (случайная) полиэмбриония — может встречаться у всех животных, но особенно часто у некоторых гидроидных полипов и дождевых червей. У позвоночных, включая человека, возникает в результате разделения зародыша на несколько частей, обычно до или в начале гаструляции. В этом случае рождается несколько (2–5) генетически однородных близнецов одного пола. Это явление также может быть получено экспериментально у многих видов.

У растений

У растений полиэмбриония — это образование нескольких зародышей в одном семени. Выделяют два основных механизма:

• Истинная полиэмбриония: Несколько зародышей развиваются в одном зародышевом мешке из одной зиготы. Это происходит из‑за неправильного деления зиготы (например, у некоторых тюльпанов) или расщепления предзародыша либо его верхушечной клетки (например, у кувшинки).
• Ложная (адвентивная) полиэмбриония: Добавочные зародыши возникают из других клеток, не связанных с зиготой. Это может происходить разными путями:
  • Развитие в семяпочке нескольких зародышевых мешков (например, у земляники, пиретрума).
  • Развитие не одной, а нескольких мегаспор (например, у лилии, манжетки).
  • Образование дополнительных зародышевых мешков из вегетативных клеток (апоспория) наряду с нормальным (например, у ястребинки, полыни).
  • Образование зародышей без оплодотворения (апомиксис) из клеток нуцеллуса или интегументов (покровов семяпочки).

Современный контекст

Исследования полиэмбрионии у растений имеют важное практическое значение в селекции и семеноводстве. Адвентивные зародыши, развивающиеся из соматических клеток нуцеллуса или интегументов, генетически идентичны материнскому растению. Это свойство используется для клонального микроразмножения ценных сортов цитрусовых, манго и орхидей, позволяя быстро получать генетически однородный посадочный материал. У животных изучение механизмов специфической полиэмбрионии, например у броненосцев, помогает понять фундаментальные процессы раннего эмбрионального развития, регуляции клеточной судьбы и стволовых клеток.