Patyczaki - a jednak są wyjątki od partenogenezy

W krzewach i drzewach centralnej Kalifornii kryją się pozbawione skrzydeł, przypominające patyczki owady z rodzaju Timema, które nie potrzebują samców. Niemal wszystkie osobniki są samicami. Rozmnażają się bez odbywania stosunków płciowych, tworząc swoje genetyczne klony w procesie nazywanym partenogenezą.

Jednak entomolodzy natrafiają czasem na samce gatunków z rodzaju Timema, które – jak się wydaje – nie odgrywają żadnej roli w procesie rozrodczym. „Początkowo zakładaliśmy, że samce są po prostu efektem błędów, ponieważ utrata jednego z chromosomów X powoduje, że z jaja rozwija się samiec” – mówi ekolożka Susana Freitas, która kierowała tym badaniem w trakcie pracy na Université de Lausanne w Szwajcarii.

Freitas wraz ze swoim zespołem stwierdziła, że rzadko spotykane samce mogą mieć przelotne romanse z samicami. Ten „potajemny seks” zwiększa różnorodność genetyczną populacji patyczaków i mógł przyczynić się do ich przetrwania. Wyniki analizy genetycznej, przeprowadzonej przez ten zespół, zostały ostatnio opublikowane w czasopiśmie „Proceedings of the Royal Society B”.

Partenogeneza (inaczej dzieworództwo) jest zjawiskiem powszechnym wśród bezkręgowców, występuje nawet u pewnych gatunków ptaków, jaszczurek i węży. Dla niektórych z nich jest to ostateczność w przypadkach ograniczonych możliwości łączenia się w pary. Dla innych to jedyna metoda rozmnażania. Jednak potomstwo, które powstaje drogą klonowania, wykazuje niskie zróżnicowanie genetyczne i w rezultacie populacja jest podatna na szkodliwe mutacje i ma ograniczone możliwości przystosowywania się do zmian środowiskowych.

Chcąc zbadać różnorodność genetyczną patyczaków, naukowcy pobrali DNA od samic i rzadko występujących samców z ośmiu populacji należących do czterech gatunków z rodzaju Timema. Następnie przeanalizowali pozycję pewnych markerów genetycznych u poszczególnych owadów. Podczas rozmnażania bezpłciowego markery te były ze sobą sprzężone na chromosomach, natomiast podczas rozmnażania płciowego ulegały przemieszaniu z genami drugiego osobnika.

Większość potomstwa przypominała pod względem genetycznym swoje matki. Jednak potomstwo dwóch gatunków z rodzaju Timema wykazywało większe zróżnicowanie genetyczne i mniej genów sprzężonych, wskazując na potajemne stosunki płciowe. Wymowny jest fakt, że profile genetyczne rzadko spotykanych samców były zgodne z tym, czego można było oczekiwać po rzadkich stosunkach seksualnych.

Te rzadkie interakcje, do jakich dochodzi również u małych skorupiaków i wodnych bezkręgowców, „mogą sprzyjać eliminacji szkodliwych mutacji”, mówi Alexis L. Sperling, badaczka upraw z University of Cambridge, która także nie brała udziału w tym nowym projekcie. Zauważa, że wiele szkodników pól uprawnych, takich jak mszyce, osy i muchy, rozmnaża się bezpłciowo. Potajemny seks lub inne strategie mogą pomagać tym gatunkom odnosić sukcesy, sugeruje Sperling, „jednak potrzebujemy więcej badań, aby zyskać pewność”.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.