La partenogenesi è una forma di riproduzione asessuata in cui le femmine possono produrre uova vitali senza fecondazione da parte dei maschi. È un’abilità posseduta da un’ampia varietà di specie vegetali e animali, tra cui la maggior parte delle piante non vascolari (epatiche, hornworts e muschi), un genere di piante succulente in Sud Africa, invertebrati assortiti, in particolare alcuni artropodi (pulci d’acqua, dafnie, rotiferi, afidi, alcune api, alcuni scorpioni e vespe parassite), e alcuni vertebrati (alcuni rettili, pesci e, in alcuni casi, uccelli e squali). In generale, la partenogenesi è rara – la maggior parte degli animali capaci di riproduzione asessuata sono molto semplici – spugne o cnidari (meduse, coralli, ecc.), Troppo semplici per avere sessi.
Il processo di partenogenesi non deve essere confuso con la qualità dell’ermafroditismo, una specie con parti riproduttive sia maschili che femminili. Nella maggior parte delle specie ermafrodite, la riproduzione è ancora sessuale e richiede due partecipanti. La partenogenesi è l’unico modo in cui gli animali complessi possono clonarsi. In alcuni casi, può portare a figli geneticamente distinti dai genitori, a seconda che l’uovo sia aploide o diploide. Come ogni altra forma di riproduzione, la partenogenesi ha i suoi vantaggi (riproduzione senza bisogno di un maschio) e punti deboli (bassa diversità genetica, suscettibilità a mutazioni dannose che persistono attraverso le generazioni).
Molte specie che possono subire partenogenesi sono anche in grado di utilizzare mezzi sessuali per riprodursi. Questo rimescola i geni attraverso la ricombinazione, aumentando la diversità genetica oltre una soglia necessaria. In alcuni rettili, in particolare il whiptail del New Mexico, la riproduzione avviene esclusivamente attraverso la partenogenesi. Queste specie tendono ad essere poliploidi, poiché hanno più di due serie di cromosomi, il che significa che i loro genomi sono combinazioni di due o più specie di lucertole dello stesso genere. Il meccanismo con cui la miscelazione dei cromosomi tra le specie porta alla partenogenesi è sconosciuto, ma è quello che si osserva. La poliploidia si verifica in alcuni ibridi tra due o più specie.
Sebbene non siano noti casi naturali di partenogenesi dei mammiferi, è stata indotta artificialmente nei conigli (Gregory Pincus, 1936), nei topi (Tokyo University of Agriculture, 2004) e nelle scimmie. La partenogenesi indotta nei topi e nelle scimmie spesso porta a uno sviluppo anormale, perché i cromosomi della madre sono impressi due volte nel genoma della prole e molti genomi di mammiferi dipendono completamente da un mix di geni di entrambi i sessi per uno sviluppo regolare. Di conseguenza, per motivi etici, è improbabile che vengano perseguiti nascite umane da partenogenesi, sebbene il processo possa essere utilizzato per creare embrioni per la sperimentazione. Lo scienziato sudcoreano Hwang Woo-Suk ha raggiunto questo obiettivo nel 2007 mentre tentava di essere il primo a clonare un essere umano. Non ha avuto successo nella clonazione, ma ha prodotto embrioni umani vitali realizzati tramite partenogenesi artificiale.