단성생식
1. 개요
단성생식(Parthenogenesis, 그리스어 처녀+창조)
단위생식 또는 처녀생식은 남성 정자에 의한 수정 없이 배아가 성장, 발달하는 것이다. 난자의 염색체가 극체(Polar Body)와 결합하여 두벌이 되어 수정란이 되는 형태로 일어난다.[1]
자연계에서 몇몇 종에서 일어나는데 일어나는 종에는 몇몇 식물, 무척추동물(물벼룩, 진딧물, 벌, 개미, 전갈, 새우), 척추동물(몇몇 파충류, 물고기, 아주 드물게는 새, 상어) 등이 있다. 하지만 모체의 유전자가 그대로 전해지면서 유전병 및 환경변화에 매우 취약하므로, 유성생식을 할 수 있다면 굳이 자기 혼자서 자손을 만드려고 하지는 않는다.
일부 종은 단성생식으로 성장속도가 매우 빠른 아들을 낳아 근친상간을 가진 뒤에야 제대로 된 아들 또는 딸을 낳는다. 그 아들은 교미가 끝난 뒤 엄마의 밥이 되어 생을 마감한다.
그렇기 때문에 유성생식의 단점을 보완하면서도 유전적 다양성을 유지하기 위해서, 환경이 종의 생존에 유리할 때에는 단성생식을 통해 (마치 무성생식을 하는 생명체들처럼) 급격하게 수를 불리고 환경이 종의 생존에 불리한 때에는 유성생식을 통해 유전적 다양성을 유지하는 그런 생명체들도 존재한다.
인위적으로 발생시킬 수도 있는데, 난자를 체외성숙(IVM)한 뒤 전류를 흘려주면 정자가 들어온 줄 착각해서 스스로 분열을 시작한다.
황우석이 배아줄기세포라고 만든 것이 알고보니 단성생식이었다. 제대로 논문을 냈으면 그 단성생식줄기세포로도 대단한 업적으로 평가되었겠지만, 배아줄기세포로 조작한 것을 알고 한국 과학계가 통탄에 빠진 적이 있다.
식물은 좀 더 복잡하다. 꺾꽃이, 잎꽃이, 비늘줄기, 둥근줄기, 괴경, 포복경, 지하경, 측지, 분열, 주아 등으로 단성생식이 가능하다 하지만 이는 영양생식이라는 것이고, 엄밀하게 말하는 단성생식은 Apomixis라고 하며 식물 중 드물게 존재한다.
2. ZW형 성 결정 타입
예컨대 코모도왕도마뱀은 인간과 달리 수컷이 ZZ, 암컷은 ZW 염색체를 가지고 있다. 수컷이 없는 상태에서 암컷이 절반의 유전자 Z만 들어있는 알을 낳으면 알이 스스로의 유전자를 복제하여 ZZ의 수컷 도마뱀이 태어난다. 반면 W를 받은 알은 WW로 자가복제를 하지만 결국 수정되진 않는다. '''남자가 없으면 여자가 남자를 만든다.''' 동물학에서는 이러한 성 결정 방식을 ZW형 성 결정타입이라고 한다.
3. 단성생식을 하는 생물
- 전갈 - 일부 전갈들은 짝짓기도 가능하고 단성생식도 가능하다
- 뉴멕시코채찍꼬리도마뱀 - 모든 개체가 암컷밖에 없다.
- 대벌레 - 대부분의 대벌레는 단성생식을 통해 암컷만 태어난다. 드물게 짝짓기를 통해 수컷이 태어난다.
- 물벼룩 - 일반적으로 물벼룩은 단성생식을 한다. 다만 주변 환경이 영 좋지 않을 경우, 수컷을 만들어 유성생식을 한다.
- 마블가재 (Marmorkrebs) - 모든 개체가 암컷밖에 없다.
- 바베이도스실뱀 - 모든 개체가 암컷밖에 없다.
- 코모도왕도마뱀 - 암컷이 수컷으로 변하기도 하며 심지어 암컷이 유정란을 낳는다!!!
- 붕어 - 수컷 없이 다른 물고기의 정자의 자극을 받아 알을 부화시킬 수 있다. 그래서 드물게 교잡이 태어나기도 한다.
- 귀상어 - 암컷 귀상어만 있는 수족관에서 새끼 상어가 태어난 사례가 있다. 매우 드물게 단성 생식을 한다.
- 사가 페도 - 단성생식을 통해 암컷만 태어난다. 수컷은 현재까지 단 한 번 발견되었다.
- 조밥나물 - 단성생식을 하는 특성 때문에 그레고어 멘델의 실험을 엉망으로 만들어 버린 예가 있다. 얼마나 심했는지 자신이 발견한 유전 이론을 폐기할까 생각할 정도였다고 한다.