単為生殖

単為生殖（/ ˌ p ɑːr θ ɪ n oʊ ˈ dʒ ɛ n ɪ s ɪ s , - θ ɪ n ə -/ ; ^{[1] [2]} ギリシャ語のπαρθένος , parthénos、「処女」 + γένεσις , génesis、「創造」^{[3]から）は、}受精を必要とせずに胚の成長と発達が卵子から直接起こる無性生殖の自然な形態である。^{[4] [5]}動物 において、単為生殖とは、受精していない卵細胞からの胚の発達を意味する。植物において、単為生殖は無融合生殖の構成要素である。藻類において、単為生殖は、個々の精子または個々の卵子からの胚の発達を意味する場合がある。^[4]

単為生殖は、一部の植物、藻類、無脊椎動物種（線虫、一部のクマムシ、ミジンコ、一部のサソリ、アブラムシ、一部のダニ、一部のハチ、一部のファスマトデア、寄生蜂など）、および少数の脊椎動物（一部の魚類^[6] 、両生類、爬虫類^{[7] [8] [9]} 、鳥類^{[10] [11] [12]}など）で自然に発生します。このタイプの生殖は、魚類、両生類、マウスなど、性行為によって自然に繁殖する多くの動物種で人工的に誘発されています。^{[13] [14]}

通常の卵細胞は減数分裂の過程で形成され、母親の体細胞の半分の染色体を持つ半数体である。しかし、半数体個体は通常は生存できず、単為生殖の子孫は通常二倍体の染色体数を持つ。二倍体の染色体数を回復するメカニズムに応じて、単為生殖の子孫は母親の対立遺伝子の全てから半分の間を持ち得る。いくつかのタイプの単為生殖では、母親の遺伝物質の全てを持つ子孫は完全クローンと呼ばれ、半分だけを持つ子孫は半クローンと呼ばれる。完全クローンは通常、減数分裂なしで形成される。減数分裂が起こると、減数分裂中にDNAの交差が起こり、変異が生じるため、子孫は母親の対立遺伝子の一部しか受け継がない。

XYまたはX0性決定システムを使用する種の単為生殖の子孫は、 2 つの X 染色体を持ち、雌です。ZW性決定システムを使用する種では、2 つの Z 染色体 (雄) または 2 つの W 染色体 (ほとんどは生存不可能だが、まれに雌) を持ちます。あるいは、1 つの Z 染色体と 1 つの W 染色体 (雌) を持つこともあります。

いくつかの種はもっぱら単為生殖によって繁殖するが（ワムシなど）、他の種は有性生殖と単為生殖を切り替えることができる。これは通性単為生殖と呼ばれる（他の用語では周期的単為生殖、異種生殖^{[15] [16]}、異生殖^{[17] [18]}）。このような種における有性と単為生殖の切り替えは、季節（アブラムシ、一部のゴールバチ）や、雄の不足、または急速な個体数増加に有利な条件（ワムシやミジンコなどの枝角類）によって引き起こされる可能性がある。これらの種では、無性生殖は夏（アブラムシ）または条件が有利である限り起こる。これは、無性生殖では、成功した遺伝子型が性によって変更されたり、出産しない雄の子孫に資源を無駄にしたりすることなく、急速に広がることができるためである。一部の種は有性生殖と単為生殖の両方で子孫を残すことができ、熱帯トカゲの一種では、同じ卵の中に有性生殖で生まれた子孫と単為生殖で生まれた子孫が混ざっていることがある。^[19] カリフォルニアコンドルでは、オスがいてメスが交尾できる場合でも、通性単為生殖が起こることがある。^[20] ストレス時には、有性生殖で生まれた子孫は新しい、おそらく有益な遺伝子の組み合わせを持っているため、より適応している可能性がある。さらに、有性生殖は、姉妹染色体以外の染色体間の減数分裂組換えという利点があり、これはストレスの多い状況によって引き起こされる可能性のあるDNA二重鎖切断やその他のDNA損傷の修復に関連するプロセスである。^[21]

異生殖性の多くの分類群には、有性生殖期を失って完全に無性生殖となった種が含まれています。他の多くの絶対単為生殖（または雌性生殖）の例は、染色体が減数分裂のために対合できない倍数体や雑種に見られます。^{[引用が必要]}

単為生殖による雌の子孫の生産は単為生殖（アブラムシなど）と呼ばれ、単為生殖による雄の生産は無為生殖（ハチなど）と呼ばれる。受精していない卵が雄と雌の両方に成長する現象は、重受精と呼ばれる。^[22]

単為生殖は、減数分裂を伴わずに有糸分裂卵子形成によって起こることがある。これは無融合単為生殖と呼ばれる。成熟した卵細胞は有糸分裂によって生成され、これらの細胞は直接胚に成長する。顕花植物では、配偶体の細胞がこの過程を経ることがある。無融合単為生殖によって生成された子孫は、母親の完全なクローンである。例としては、アブラムシが挙げられる。 ^{[引用が必要]}

減数分裂を伴う単為生殖はより複雑である。子孫が半数体である場合もある（例：雄アリ）。その他の場合、総称して自殖性単為生殖と呼ばれ、倍数性がさまざまな手段によって二倍体に戻される。これは、半数体の個体はほとんどの種で生存できないためである。自殖性単為生殖では、子孫は互いに異なり、母親とも異なる。彼らは母親の半クローンと呼ばれる。^[要出典]

自殖^[23]はいくつかの生殖機構を包括する用語であり、そのうちのいくつかは単為生殖である。^[24]

減数分裂が始まる前、または減数分裂が完了した後に、細胞分裂を行わずに染色体を倍加させることで、二倍体を回復できる場合があります。これは、細胞分裂周期と呼ばれます。これは、最初の 2 つの割球の融合によっても起こります。他の種では、減数分裂産物の融合によって倍数性を回復します。染色体は、2 つの後期のいずれかで分離しない場合があります (復元的減数分裂と呼ばれる)。または、生成された核が融合するか、または極体の 1 つが卵細胞の成熟の途中で卵細胞と融合する場合があります。^{[引用が必要]}

自家混合は組み換えを伴うため、すべての形態が有性生殖であると考える著者もいる。他の多くの著者は、有性生殖の変異体を無性生殖と分類し、その結果生じる胚を単為生殖とみなしている。これらの著者の間では、自家混合を有性生殖と分類する基準は、後期 I または後期 II の産物がいつ結合するかによって決まる。「有性生殖」の基準は、すべての回復性減数分裂の場合^[25]から、核が融合する場合、または融合時に配偶子が成熟している場合のみまでさまざまである^[24] 。有性生殖として分類される自家混合のケースは、そのメカニズムと結果において自家受精と比較される。 ^{[引用が必要]}

子孫の遺伝的構成は、どのような種類の自家混合が起こるかによって決まる。減数分裂前に内有糸分裂が起こる場合^{[26] [27]}または中央融合が起こる場合（後期 I の復元的減数分裂またはその産物の融合）、子孫は母親の遺伝物質のすべて^{[26] [28]から半分以上を受け継ぎ、ヘテロ接合性はほぼ保存される[29]}（母親が遺伝子座に対して 2 つの対立遺伝子を持っている場合、子孫は両方を受け取る可能性が高い）。これは、後期 Iでは相同染色体が分離されるためである。中央融合で交差が起こると、ヘテロ接合性は完全には保存されない。^[30]減数分裂前の倍加の場合、組み換えが起こるとすれば、同一の姉妹染色分体間で起こる。^[26]

末端融合（後期 II の復元的減数分裂またはその産物の融合）が発生すると、母親の遺伝物質の半分強が子孫に存在し、子孫はほとんどがホモ接合体です。^[31]これは、後期 II では姉妹染色分体が分離され、存在するヘテロ接合性はすべて交差によるためです。減数分裂後の内有糸分裂の場合、子孫は完全にホモ接合体であり、母親の遺伝物質の半分しか持ちません。

その結果、単為生殖の子孫は互いに、また母親とも異なるユニークな存在となる可能性がある。^[要出典]

無融合生殖では、子孫は母親のクローンであり、したがって（アブラムシを除いて）通常は雌である。アブラムシの場合、単為生殖で生産された雄と雌は、雄がX染色体の1つ（XO）を欠いていることを除けば、母親のクローンである。^[32]

減数分裂が関与する場合、子孫の性別は性決定システムの種類と無融合生殖の種類によって決まります。XY性決定システムを使用する種では、単為生殖の子孫は2つのX染色体を持ち、雌です。ZW性決定システムを使用する種では、子孫の遺伝子型はZW（雌）、^{[28] [29]} ZZ（雄）、またはWW（ほとんどの種では生存不可能^{[31]だが、}ボアなど少数の種では生殖可能な^{[疑わしい-議論]}生存可能な雌）のいずれかになります。 ^{[31] ZW子孫は減数分裂前の}核内複製または中心融合によって生成されます。 ^{[28] [29]} ZZおよびWW子孫は、末端融合^[31]または卵細胞内の核内分裂によって発生します。

鞭尾トカゲのような倍数体絶対単為生殖動物では、すべての子孫は雌である。^[27]

ミツバチなどの多くの膜翅目昆虫では、メスの卵はオスの父親の精子を使って有性生殖で産まれ、その後のオスの産出は女王（および場合によっては働き蜂）が未受精卵を産むことに依存します。つまり、メス（働き蜂と女王蜂）は常に二倍体ですが、オス（オス）は常に一倍体で、単為生殖で産まれます。

通性単為生殖とは、メスが有性生殖または無性生殖によって子孫を産むことができる場合を指す。^[33]通性単為生殖は自然界では非常に稀であり、通性単為生殖が可能な動物分類群の例はわずかしかない。^[33]通性単為生殖を示す分類群の最もよく知られた例の1つはカゲロウであり、おそらくこれがこの昆虫目のすべての種のデフォルトの生殖モードである。^[34]通性単為生殖は、一般的に生存可能なオスの不足に対する反応であると信じられてきた。メスは、生息地にオスがいない場合、または生存可能な子孫を産むことができない場合に、通性単為生殖を起こす可能性がある。しかし、カリフォルニアコンドルと熱帯トカゲのLepidophyma smithiiはどちらもオスがいる状態でも単為生殖の子孫を産むことができるため、通性単為生殖はこれまで考えられていたよりも一般的であり、単にオスの不足に対する反応ではないことが示唆されている。^{[19] [11]}

アブラムシでは、オスとメスの受精によって生まれた世代ではメスだけが生まれます。その理由は、精子形成中に性染色体「X」と「O」がランダムに分離されないためです。^[35]

通性単為生殖は、通常有性生殖を行う動物における自発的な単為生殖の事例を説明するためによく使用される。^[36] 例えば、サメ、一部のヘビ、コモドドラゴン、および様々な家畜化された鳥類における自発的な単為生殖の多くの事例は、通性単為生殖に起因するものと広く考えられていた。 ^[37] これらの事例は、自発的な単為生殖の例である。 [ ^{33] [36} ]有性生殖を行う動物におけるこのような無性生殖による卵の発生は、減数分裂のエラーによって説明でき、その結果、自家混合によって卵が生産される。^{[36] [38]}

絶対的単為生殖とは、生物が排他的に無性生殖を行う過程である。^[39] 多くの種が進化の過程で絶対的単為生殖に移行することが示されている。絶対的単為生殖への移行は、非常に多様なメカニズムではあるものの、多くの後生動物の分類群で十分に文書化されている。これらの移行は、大規模な集団内での近親交配や突然変異の結果として発生することが多い。 ^[40] サンショウウオやヤモリなど、主な生殖方法として絶対的単為生殖に依存している種が数多く文書化されている。そのため、自然界には雄が生殖過程に関与しなくなった男女両性の爬虫類（ほとんどがトカゲだが、ヘビの1種を含む）、両生類、魚類が80種以上存在する。^[41] 雌は、母親からのみ提供されたフルセット（2セットの遺伝子）を持つ卵子を産む。したがって、雄は卵子を受精させるために精子を提供する必要はない。この無性生殖の形態は、遺伝子変異の欠如と子孫の適応度の低下の可能性により、場合によっては生物多様性に対する深刻な脅威となると考えられています。^[39]

本来の生息域で（部分的に）有性生殖をする無脊椎動物種の中には、外来種となった地域では単為生殖のみで繁殖することが分かっている種もある。^{[42] [43]}外来種 にとって、単為生殖のみに頼ることにはいくつかの利点がある。非常にまばらな初期の個体群では、交尾相手を探す必要がなくなる。また、雌だけの性分布により、個体群がより急速に増殖し、侵入することができる（潜在的には2倍の速さで）。例としては、いくつかのアブラムシ種^[42]や、本来の全北区の生息地では有性生殖をするが、南半球に外来種となった地域では単為生殖をするヤナギハバチ（Nematus oligospilus）など^{が挙げられる。 [43]}

単為生殖は同種生殖種には適用されない。^[44]単為生殖は、アブラムシ、ミジンコ、ワムシ、線虫、その他の無脊椎動物、および多くの植物で自然に発生することが確認されている。脊椎動物のうち、厳密な単為生殖はトカゲ、ヘビ、 ^[45] 鳥類、^[46]サメ 、^[47]でのみ発生することが知られており、 魚類、両生類、爬虫類はさまざまな形態の雌性生殖および雑種生殖（不完全な形態の単為生殖）を示す。^[48]脊椎動物 における最初の全雌（単性）生殖は、1932年に魚類のPoecilia formosa^{で記述されました。 [49]} それ以来、少なくとも50種の単性脊椎動物が記述されており、これには少なくとも20種の魚類、25種のトカゲ、1種のヘビ種、カエル、サンショウウオが含まれます。^[48]通常は有性生殖を行う他の種も、時折単為生殖を行うことがあります。コモドドラゴン、シュモクザメ、ツマグロザメは、自発的な単為生殖脊椎動物の既知のリストに最近追加されました。すべてのタイプの無性生殖と同様に、単為生殖にはコスト（遺伝的多様性の低さ、したがって発生する可能性のある有害な突然変異の影響を受けやすい）と利点（雄を必要とせずに繁殖できる）の両方があります。

単為生殖は、新しい生物が必ず細胞提供者と遺伝的に同一となるプロセスである人工動物のクローン作成とは異なります。クローン作成では、提供者生物の二倍体細胞の核が除核された卵細胞に挿入され、その後細胞が刺激されて継続的な有糸分裂が行われ、その結果、提供者と遺伝的に同一の生物が生まれます。単為生殖は、卵細胞に含まれる遺伝物質から発生し、新しい生物が必ずしも親と遺伝的に同一であるとは限らないという点で異なります。

単為生殖は、以下の哺乳類の項で説明するように、人工的なプロセスを通じて達成される可能性があります。

無融合生殖は、卵菌類であるフィトフソラ^[50]で起こる可能性がある。実験的交配から得られた卵胞子を発芽させたところ、子孫の一部はどちらかの親と遺伝的に同一であった。これは減数分裂が起こらず、卵胞子が単為生殖によって発達したことを示唆している。

エピペリパトゥス・イムトゥルニの雄は発見されておらず、トリニダード島から採取された標本は単為生殖で繁殖することが確認されている。この種は単為生殖で繁殖する唯一のベルベットワームとして知られている。^[51]

ベデロイドワムシ では、雌はもっぱら単為生殖（絶対的単為生殖）によって繁殖するが^{[52] 、一}生殖性ワムシでは雌は有性生殖と無性生殖（周期的単為生殖）を交互に行うことができる。少なくとも1つの周期的単為生殖種では、絶対的単為生殖が遺伝する可能性があり、劣性対立遺伝子はホモ接合体の子孫の有性生殖の喪失につながる。^[53]

扁形動物門渦虫亜門に属する扁形動物であるデュゲシア属には、少なくとも2種が、単為生殖によって繁殖する倍数体個体を含む。^[54]このタイプの単為生殖には交配が必要であるが、精子は子孫の遺伝学には寄与しない（単為生殖は擬似生殖であり、雌性生殖とも呼ばれる）。二倍体の有性生殖個体と倍数体の単為生殖個体との間の複雑な交配サイクルにより、新たな単為生殖系統が生成される。

単為生殖腹足類のいくつかの種は、特に侵入種としての状況に関して研究されてきました。そのような種には、ニュージーランドマッドスネイル（Potamopyrgus antipodarum）^[55] 、赤縁メラニア（Melanoides tuberculata）^[56]、キルテッドメラニア（Tarebia granifera）^{[57]が含まれます。}

昆虫における単為生殖は、幅広いメカニズムに及ぶ可能性がある。^[58]単為生殖によって生み出される子孫は、雌雄両性の場合もあれば（単為生殖、例えばアブラムシや一部の膜翅目昆虫^[59]）、雄のみの場合（無為生殖、例えばほとんどの膜翅目昆虫）もある。真の単為生殖と偽婚（雌性生殖または精子依存性単為生殖）の両方が起こることが知られている。^[33]卵細胞は、種に応じて、減数分裂なしで（無生殖的に）生成されるか、いくつかの自殖メカニズムのいずれかによって生成される。

関連する現象として、多胚性は単一の卵細胞から複数のクローン子孫を生み出すプロセスである。これは、いくつかの膜翅目寄生バチとStreppsipteraで知られている。^[58]

自殖種では、子孫は半数体または二倍体となる。二倍体は減数分裂後の配偶子の倍加または融合によって生成される。融合は、ファスマトデア、半翅目（アシナガバチ科およびカイガラムシ科）、双翅目、および一部の膜翅目で見られる。^[58]

これらの形態に加えて、卵子と精子の両方が同じ個体によって生成されるが単為生殖ではない雌雄同体も存在する。これは、アイスリアカイガラムシの3種に見られる。^[58]

ウォルバキアのような寄生細菌は、多くの半二倍体昆虫種において自殖性生殖を誘発することが知られている。また、未受精卵の配偶子複製を引き起こし、雌の子孫に成長させる。^[58]

ハチ目（アリ、ハチ、スズメバチ）やアザミウマ目（アザミウマ）などの半二倍体性決定システムを持つ種では、半数体の雄が未受精卵から生まれる。通常、卵を産むのは女王蜂だけだが、交尾していない働き蜂も定期的に（ハリナシバチなど）または特別な状況下で半数体の雄の卵を産むことがある。非生存性単為生殖の例は、家畜化されたミツバチでよく見られる。女王蜂は巣の中で唯一の生殖可能な雌蜂である。女王蜂が生存可能な代わりの女王蜂の可能性なく死んだ場合、働き蜂が卵を産むことは珍しくない。これは、女王蜂のフェロモンと、通常は働き蜂の卵巣の発達を抑制する蓋のない幼虫が分泌するフェロモンが欠如しているためである。働き蜂は交尾することができず、未受精卵からは女王蜂としか交尾できない雄蜂だけが生まれます。そのため、比較的短期間ですべての働き蜂が死に、コロニーの崩壊前に交尾できなかった新しい雄蜂もそれに続きます。この行動は、滅びる運命にあるコロニーが処女の女王蜂と交尾できる雄蜂を産み、コロニーの遺伝的子孫を保存できるように進化したと考えられています。

少数のアリとハチは、二倍体の雌の子孫を単為生殖で産むことができる。これには南アフリカのミツバチの亜種Apis mellifera capensisが含まれる。この亜種の働きバチは二倍体の卵を単為生殖で産み、女王バチが死んだら代わりを務めることができる。他の例としては、小型クマバチのいくつかの種 ( Ceratina属) が挙げられる。多くの寄生バチは、 Wolbachiaによる感染が原因で単為生殖することが知られている。

5種^[30]の働きアリと一部のアリの女王アリは単為生殖で繁殖することが知られている。ヨーロッパ産のアリの一種Cataglyphis cursorでは、女王アリと働きアリは単為生殖で新しい女王アリを産むことができる。働きアリは有性生殖で産まれる。^[30]

中南米の電気アリ（Wasmannia auropunctata）では、女王は中央融合を伴う自殖単為生殖によってさらに多くの女王を産む。不妊の働きアリは通常、雄が受精した卵から生まれる。しかし、雄が受精した卵の中には、受精によって雌の遺伝物質が接合子から除去されるものもある。このようにして、雄は自分の遺伝子だけを伝え、繁殖可能な雄の子孫になる。これは、雌雄ともにクローン繁殖が可能で、その結果、雄と雌の遺伝子プールが完全に分離した動物種として初めて認められた例である。^[60]結果として、雄は父親のみ、女王は母親のみを持つことになるが、不妊の働きアリだけが両性の両親を持つことになる。

これらのアリは、無性生殖と有性生殖の両方の利点を享受します^{[30] [60]。}生殖能力のある娘アリ（女王アリ）は母親の遺伝子をすべて持ち、体力と病気への抵抗力が重要となる不妊の働きアリは有性生殖で生まれます。

昆虫の単為生殖の他の例としては、虫こぶを形成するアブラムシ（例えば、Pemphigus betae）やイネ科のアザミウマが挙げられます。イネ科のアザミウマ属Aptinothripsでは、属内の種の数が非常に限られているにもかかわらず、無性生殖への移行が何度か起こっています。^[61]

甲殻類の生殖は種内および種間で多様である。ミジンコ Daphnia pulex は有性生殖と単為生殖を交互に行う。^[62]よく知られている大型十脚類 甲殻類の中には、単為生殖で繁殖するザリガニもいる。「マルモルクレブ」は、 1990年代にペット取引で発見された単為生殖ザリガニである。 ^[63] 子孫は親と遺伝的に同一であるため、無融合生殖、すなわち卵が減数分裂を経ない単為生殖で繁殖することがわかる。^[64]トゲチークザリガニ ( Orconectes limosus ) は有性生殖と単為生殖の両方で繁殖できる。^[65]通常は有性生殖する ルイジアナレッドスワンプザリガニ ( Procambarus clarkii ) も単為生殖で繁殖すると示唆されているが^[66] 、 この種の個体が研究室でこの方法で飼育されたことはない。アルテミア・パルテノジェネティカは、単為生殖するブラインシュリンプの一種または一連の個体群である。^[67]

少なくともOonopidae科のクモ2種、Heteroonops spinimanusとTriaeris stenaspisは、雄が採集されたことがないことから、単為生殖であると考えられている。単為生殖はT. stenaspisで実験室で実証されている。^[68]

サメの単為生殖は少なくとも3種、カワハギ^[47]、ツマグロザメ^[69]、 ゼブラザメ^[70]で確認されており、他の種でも報告されている 。

2001年、ネブラスカ州ヘンリー・ドーリー動物園で、小型のシュモクザメの一種であるボンネットヘッドが、メス3匹のシュモクザメがいる水槽で生きたまま子を産んだことがわかったが、オスはいなかった。子は単為生殖で生まれたと考えられていた。DNA検査の結果、メスの子のDNAが水槽にいたメス1匹とのみ一致し、オスのDNAは含まれていなかったため、この繁殖は単為生殖であると結論付けられた。子は母親の双子でもクローンでもなく、母親のDNAの半分しか持っていなかった（「自殖単為生殖」）。このタイプの繁殖は硬骨魚では以前から見られていたが、サメなどの軟骨魚では見られなかった。^[71]

同年、バージニア州でメスの大西洋ツマグロザメが単為生殖で繁殖した。^[72] 2008年10月10日、科学者らはサメの「処女懐胎」の2例目を確認した。魚類生物学ジャーナルは、バージニア水族館・海洋科学センターでメスの大西洋ツマグロザメが妊娠した子ザメにはオスの遺伝物質が含まれていないことがDNA検査で証明されたとする研究結果を報告した。^[69]

2002年、デトロイトのベルアイル水族館で2匹のシロザメが誕生した。メスのサメ2匹だけが入った水槽で産み落とされてから15週間後に孵化した。^[73]

2011年には、飼育下のカーペットシャークの一種であるゼブラシャークにおいて、数年にわたるサメの単為生殖の繰り返しが実証されました。 ^{[70] [74]} DNA遺伝子型解析により、ゼブラシャークの個体は有性生殖から単為生殖に切り替えることができることが実証されました。^[75]

2024年、8年間オスから隔離された状態で飼育されていたメスのアカエイ （Urobatis halleri）が妊娠していると報告された。 ^[76] 2024年6月、このエイが飼育されていた水族館は、妊娠しているのではなく、まれな生殖疾患を患っていたと報告した。^[77]

2023年6月、コスタリカの動物園で発見があり、研究者らは記録に残る初のワニの自己妊娠例を確認した。レプティラニア公園に飼育されていたこのメスのアメリカワニは、遺伝的に同一の胎児を産み、その類似性は自身と99.9%だった。科学者らは、このユニークな能力は進化上の祖先から受け継がれたものかもしれないと推測しており、恐竜でさえ自己生殖能力を持っていた可能性があることを示唆している。18歳のワニは2018年1月に卵を産んだが、完全に形成された胎児は孵化せず、死産となった。注目すべきことに、このワニは2歳で飼育されて以来、生涯を通じて他のワニとは隔離されていた。^{[78] [79]}

有鱗目爬虫類（トカゲやヘビ）のほとんどは有性生殖をするが、鞭尾ヤモリの特定の種、一部のヤモリ、イワトカゲ、^{[7] [80] [81]} コモドドラゴン、^[82] およびヘビ^[83]では単為生殖が自然に起こるのが観察されている。 これらのうち、ナゲキヤモリ Lepidodactylus lugubris、インド太平洋ヤモリ Hemidactylus garnotii、雑種の鞭尾ヤモリCnemidophorus、コーカサスイワトカゲDarevskia、およびブラミニーブラインドヘビIndotyphlops braminusなどは単性生殖で絶対的に単為生殖である。その他の爬虫類、例えばコモドドラゴン、他のオオトカゲ類^[84]、ボア 類のいくつかの種^{[13] [ 31] [85]} 、ニシキヘビ^{[29] [86]} 、ファイルスネーク^{[87] [88]} 、ガータースネーク^[89] 、ガラガラヘビ^{[90] [91]}は 、以前は通性単為生殖の例であると考えられていましたが、偶発的単為生殖の例である可能性もあります。^[36]

2012年、アメリカの研究者らは、捕獲された妊娠したマムシ科のメスのアメリカマムシとヌママムシの間で、野生脊椎動物における通性単為生殖が初めて報告した。^[92]通常 は有性生殖するコモドドラゴンは、無性生殖による単為生殖も可能であることがわかった。 [93] コモドドラゴンが既知の単為生殖イベントの後に有性生殖で繁殖した事例が記録されており、^[94]これらの単為生殖の事例は、適応的な通性単為生殖ではなく、生殖の偶発的なものであることが明らかになっている。^[36]

爬虫類の中には、オス（ZZ）またはメス（ZW）を生み出すZW染色体システムを使用する種もいる。2010年までは、爬虫類が使用するZW染色体システムでは生存可能なWW子孫を生み出すことができないと考えられていたが、（ZW）メスのボアコンストリクターがWW染色体を持つ生存可能なメスの子孫を生み出したことが発見された。^[95]

単為生殖は、ニューメキシコのAspidoscelis属のホイップテールトカゲで広く研究されており、この属の 15 種はもっぱら単為生殖で繁殖する。これらのトカゲは、米国南西部とメキシコ北部の乾燥した、時には厳しい気候に生息する。これらの無性種はすべて、この属の有性種の 2 つまたは 3 つが交雑して倍数体個体に至ったものと思われる。2つまたは 3 つの種の染色体の混合が単為生殖につながるメカニズムは不明である。最近、無性ホイップテールトカゲと有性ホイップテールトカゲの交配種から、雑種の単為生殖ホイップテールトカゲが実験室で繁殖された。^[96] 複数の交雑イベントが発生する可能性があるため、個々の単為生殖ホイップテールトカゲ種は、複数の独立した無性系統で構成されることがある。系統内では、遺伝的多様性はほとんどないが、異なる系統ではまったく異なる遺伝子型を持つことがある。

これらの無性生殖のトカゲの繁殖に関する興味深い点は、個体群はすべてメスであるにもかかわらず、交尾行動が見られることである。近縁種のオスが果たす役割を1匹のメスが担い、卵を産もうとしているメスにまたがる。この行動はメスのホルモン周期によるもので、メスは産卵直後、プロゲステロンレベルが高いときにはオスのように行動し、産卵前、エストロゲンが優勢なときには交尾においてメスの役割を担う。求愛の儀式を行うトカゲは、マウンティングに伴うホルモンの増加により、隔離された状態で飼育されているトカゲよりも繁殖力が強い。そのため、個体群にオスがいないにもかかわらず、生殖の成功を最大限に高めるには性的行動刺激が必要である。^[97]

一部のトカゲの単為生殖種は、祖先種が競争能力に劣る高山地帯に居住する地理的単為生殖のパターンを示す。^[98]雑種起源の単為生殖形態が6つある コーカサスイワトカゲ属Darevskia^{では[80] [81] [99] 、} 雑種単為生殖形態D. "dahli" は両性生殖の祖先のいずれよりも広いニッチを持ち、中央小コーカサス全域への拡大により母方種と父方種の両方の分布域の減少を引き起こした。^[100]

鳥類における単為生殖は、主に家畜の七面鳥や鶏の研究で知られていますが、家鳩でも観察されています。^[46]ほとんどの場合、卵は正常に発育しないか、孵化まで完全には成長しません。^{[46] [101]スズメ}目の 動物における単為生殖の最初の記述は、飼育下のキンカチョウで実証されましたが、分裂細胞は不規則な核を示し、卵は孵化しませんでした。^[46]

七面鳥の単為生殖は、半数体細胞から二倍体細胞への変換によって起こると考えられている。^[101]この方法で生成された胚のほとんどは、発生初期に死亡する。まれに、このプロセスによって生存可能な鳥が生まれ、七面鳥におけるこの発生率は選択的繁殖によって増加させることができるが、^[102] 単為生殖で生まれた雄の七面鳥は精巣が小さく、繁殖力が低下する。^[103]

2021年、サンディエゴ動物園は、カリフォルニアコンドルの繁殖プログラムから生まれた未受精卵2個が孵化したと報告した。これはこの種の単為生殖の最初の例であり、オスがまだ存在する状態で単為生殖が起こっている数少ない例の1つでもある。^[11]

野生で自然に発生する哺乳類の単為生殖の事例は知られていない。哺乳類の単為生殖の子孫は 2 つの X 染色体を持つため、遺伝的には女性である。

1936年、グレゴリー・グッドウィン・ピンカスはウサギの単為生殖を成功裏に誘導したと報告した。^[104]

2004年4月、東京農業大学の科学者らは、単為生殖を利用して父親のいないマウスを作成することに成功した。遺伝子ターゲティングを用いて、2つのインプリント遺伝子座H19/IGF2とDLK1/ MEG3を操作し、高頻度で二母性マウスを生み出すことに成功し^[105]、その後、父親のいないマウスの寿命が延びることを明らかにした^[106]。

マウスやサルの誘導性単為生殖は、しばしば異常な発達をもたらす。これは、哺乳類が刷り込み遺伝子領域を持っているためであり、正常に発達するためには、子孫において母親または父親の染色体のいずれかが不活性化される。単為生殖によって生み出された哺乳類は、母親から刷り込まれた遺伝子を2倍に持ち、父親から刷り込まれた遺伝子を欠くため、発達異常につながる。^[107]胎盤の折り畳みまたは嵌合 の欠陥が、ブタの単為生殖の不完全発達の原因の1つであると示唆されている。結果として、ヒトの単為生殖に関する研究は、生殖戦略としてではなく、医療に使用するための胚性幹細胞の生産に焦点を当てている。2022年、研究者らは、未受精卵から生まれた生存可能な子孫についてマウスの単為生殖を達成し、「7つの刷り込み制御領域の標的DNAメチル化書き換え」によってゲノム刷り込みの問題に対処したと報告した。^[14]

電気的または化学的刺激の使用は、生存可能な子孫の無性生殖における単為生殖のプロセスの始まりを生み出すことができる。^[108]

卵母細胞の成長中、中期促進因子 (MPF) の活性が高いと、哺乳類の卵母細胞は精子による受精まで中期 II 段階で停止します。受精により細胞内カルシウム振動が起こり、MPF の調節サブユニットであるサイクリン B が標的分解され、MII 停止した卵母細胞が減数分裂を進行できるようになります。

ブタの卵母細胞の単為生殖を開始するために、カルシウムイオンフォア処理、カルシウムイオンのマイクロインジェクション、電気刺激など、精子の進入を模倣した人工的な活性化を誘発するさまざまな方法がある。非特異的タンパク質合成阻害剤であるシクロヘキシミドによる処理は、おそらくMPF/サイクリンBの継続的な阻害によって、ブタの単為生殖の発達を促進する。^[109]減数分裂が進むにつれて、第2極の押し出しはサイトカラシンBへの曝露によってブロックされる。この処理により、二倍体（2つの母体ゲノム）単為生殖が生じる。^[107]単為生殖は、さらなる発達のためにレシピエントの卵管に外科的に移植することができるが、妊娠約30日後に発達不全に陥る。ブタの単為生殖胎盤は、血管が少ないように見えることが多い。リンクされた参考文献の無料画像（図1）を参照。^[107]

人間の単為生殖に関する報告は、キリスト教やその他のさまざまな宗教で顕著に見られるなど、古代からよく知られている。最近では、グッピー（Lebistes reticulatus ）の生殖生物学を専門とする遺伝学者ヘレン・スパーウェイが、自然界ではグッピーに起こる単為生殖が、（非常にまれではあるが）人間にも起こり、いわゆる「処女懐胎」につながる可能性があると1955年に主張した。これは、同僚や一般大衆の間でセンセーションを巻き起こした。^[110]受精しなくても胚が分裂し始めることがあるが、胚は自力で完全に発達することはできない。そのため、皮膚や神経細胞は作れるものの、他の細胞（骨格筋など）は作れず、卵巣奇形腫と呼ばれる良性腫瘍の一種になる。 [ ^111]卵巣の自然発生的な活性化は珍しくなく、19世紀から知られている。一部の奇形腫は、頭部、四肢、その他の構造が不完全な原始胎児（胎児形奇形腫）になることもありますが、生存できません。

1995 年、部分的な人間の単為生殖の事例が報告されました。ある男児の細胞の一部 (白血球など) には、父親からの遺伝的内容がまったく欠けていることがわかりました。科学者たちは、未受精卵が自己分裂を開始し、その後、その細胞の一部 (すべてではない) が精細胞によって受精したと考えています。自己活性化した卵子はすぐに受精能力を失うため、これは発達の早い段階で起こったに違いありません。未受精細胞は最終的に DNA を複製し、染色体を 46 に増やしました。未受精細胞が発達の妨げにぶつかると、受精細胞が引き継いでその組織を発達させました。この男児は顔の特徴が非対称で学習障害がありましたが、それ以外は健康でした。つまり、彼は単為生殖キメラ(体内に 2 つの細胞系統を持つ子供) になります。^[112]それ以来、同様の症例が12件以上報告されているが（通常、患者が臨床的異常を示した後に発見される）、キメラではなく臨床的に健康なヒト単為生殖（すなわち、単一の単為生殖活性化卵母細胞から生産された）に関する科学的に確認された報告はない。^[111]

2007 年 6 月 26 日、カリフォルニアに拠点を置く幹細胞研究会社 International Stem Cell Corporation (ISCC) は、主任科学者のエレナ レバゾワ博士と彼女の研究チームが、単為生殖法を用いて受精していないヒト卵子から意図的にヒト幹細胞を作成した初めての企業であると発表しました。このプロセスは、特定の女性に遺伝的に適合した幹細胞を作成し、その女性に影響を及ぼす可能性のある変性疾患の治療に利用できる可能性があります。2007 年 12 月、レバゾワ博士と ISCC は、単為生殖法を使用してDNA のHLA領域がホモ接合であるヒト幹細胞を作成する画期的な成果を示す記事^[113]を発表しました。これらの幹細胞は HLA ホモ接合単為生殖ヒト幹細胞 (hpSC-Hhom) と呼ばれ、これらの細胞の派生物であれば免疫拒絶反応なしに何百万人もの人々に移植できるような独自の特性を持っています。^{[114] HLA}ハプロタイプ に従って卵母細胞ドナーを適切に選択することで、その組織由来物を集合的にヒト集団内の相当数の個体とMHC一致させることができる細胞株バンクを生成することが可能である。

2007年8月2日、独立調査の結果、信用を失った韓国の科学者ファン・ウソクが、知らず知らずのうちに単為生殖によって最初のヒト胚を生み出していたことが明らかになった。当初、ファンは、自分と彼のチームがクローン化されたヒト胚から幹細胞を抽出したと主張したが、後にその結果は捏造であることが判明した。これらの細胞の染色体をさらに調べたところ、抽出された幹細胞に単為生殖の兆候が見られ、 2004年に東京の科学者が作成したマウスで見つかったものと同様であった。ファンは、人工的にクローン化されたヒト胚を初めて作成したことで世界を欺いたが、単為生殖を使用してヒト胚を作成することで幹細胞研究に大きな進歩をもたらしました。^[115]真実が明らかになったのは2007年、彼と彼のチームが2004年2月に胚を作成してからずっと後のことでした。これにより、ファンは知らず知らずのうちに単為生殖のプロセスを成功させ、ヒト胚、そして最終的にはヒト単為生殖幹細胞株を作成した最初の人物となりました。^[要出典]

単為生殖に関連する無性生殖の形態は雌性生殖である。この場合、子孫は単為生殖と同じメカニズムで生成されるが、卵子が発達するためには精子の存在によって刺激される必要がある。しかし、精子細胞は子孫に遺伝物質を一切提供しない。雌性生殖種はすべて雌であるため、卵子を活性化するには、必要な刺激を得るために近縁種の雄と交尾する必要がある。アンビストマ属のサンショウウオの中には雌性生殖するものがあり、100万年以上もそうであったと思われる。^{これらのサンショウウオが成功したのは、雄による卵子の受精がまれに起こり、遺伝子プールに新しい物質が導入されたためであると考えられている（これはおそらく}100万回に1回の交尾の結果である可能性がある）。さらに、アマゾンモリーは雌性生殖で繁殖することが知られている。^[116]

雑種形成は雑種の生殖様式である。雑種形成雑種（例えばABゲノム）は通常雌であり、配偶子形成中に親ゲノム（A）の1つを排除し、混合組換え親ゲノムを含む代わりに、2番目の親種（B）の組換えされていない^{[117]ゲノムを持つ}配偶子を生成する。最初のゲノム（A）は、これらの配偶子と最初の種（AA、有性宿主、 ^[117]通常は雄）の配偶子との受精によって復元される。 ^{[117] [118] [119]}

つまり、雑種形成は完全に無性的なものではなく、半クローン的なものであり、ゲノムの半分はクローン的に、組み換えられずにそのままの状態で次の世代に受け継がれ（B）、残りの半分は性的に、組み換えられて（A）受け継がれる。^{[117] [120]}

このプロセスは継続され、各世代は母親側の半分（またはヘミ）クローンとなり、父親側の半分の新しい遺伝物質を持つことになります。

この形態の繁殖は、 Poeciliopsis^{属[118] [121]}の胎生魚類や、Pelophylax属（「緑のカエル」または「水ガエル」）の一部に見られる。

• P. kl. esculentus（食用カエル）： P. lessonae × P. ridibundus、 ^{[117] [122] [123]}
• P. kl. grafi（グラーフ雑種ガエル）： P. perezi × P. ridibundus ^[117]
• P. kl. hispanicus（イタリアの食用カエル） – 起源不明： P. bergeri × P. ridibundusまたはP. kl. esculentus ^[117]

おそらくP. demarchiiでも同様の現象がみられる。

雑種形成が少なくとも生殖様式の1つである他の例としては、

• イベリアミノーTropidophoxinellus alburnoides（Squalius pyrenaicus × Anaecypris hispanicaに関連する仮説上の祖先）^[125]
• トゲドジョウCobitis hankugensis × C. longicorpus ^[126]
• BacillusナナフシB. rossius × Bacillus grandii benazzii ^[127]

単為生殖の例は、単一の個体（典型的には神）からの生殖という形で、古代ギリシャ神話を含む世界中の神話や民間伝承によく見られます。例えば、アテナはゼウスの頭から生まれました。^[128]

• 雄性生殖- 胚の核遺伝物質の唯一の供給源が雄である準有性生殖の一種
• 世代の伸縮
• シャルル・ボネ – ジュネーブの植物学者（1720–1793） – アブラムシの単為生殖と呼ばれる現象を確立した実験を行った。
• ヤン・ジェロン – ポーランドの養蜂家 (1811–1906) Pages displaying short descriptions of redirect targets– ポーランドの養蜂家であり、ミツバチの単為生殖の先駆者
• ドイツ生まれのアメリカの生理学者、生物学者、ジャック・ローブは 、ウニの卵子が精子なしで胚発生を始めるようにした。
• 奇跡的な誕生 – 奇跡的な状況による受胎と出産
• 単為結果 – 受精せずに種のない果実を生産する – 種のない果実を持つ植物