Villi maailma on täynnä kiehtovia vähän tunnettuja prosesseja. Normaalisti ihmiset yhdistävät lisääntymisen toimintaan, joka vaatii kaksi jäsentä, mutta luonto on kehittänyt mekanismeja, joiden avulla elämä voi pohjimmiltaan syntyä tyhjästä. Esimerkki tästä on partenogeneesi.
Partenogeneesi on aseksuaalisen lisääntymisen muoto, joka perustuu hedelmöittämättömien naissukupolvien kehitykseen. Sitä esiintyy usein eläinten tilauksissa, joilla on vähemmän fysiologista monimutkaisuuttakuten rotifers, flatworms, äyriäiset ja hyönteiset. Tästä huolimatta tämä jännittävä prosessi on dokumentoitu myös selkärankaisilla, kuten matelijoilla, kaloilla ja poikkeuksellisesti linnuilla.
Avainkysymys, johon yritämme vastata täällä, on: Miksi partenogeneesi tapahtuu?
Partenogeneesin tyypit
Tämä prosessi luokitellaan useilla tavoilla sen jälkeläistyypin mukaan:
- Arenotosis: partenogeneesin jälkeläinen on yksinomaan mies.
- Telotosis: arenotoosin vastakohta Jälkeläinen on yksinomaan naaras.
- Amfytoosi: prosessi synnyttää kummankin sukupuolen yksilöitä.
Partenogeneesiä on myös erilaisia tyyppejä sen mukaan, kuinka tärkeä prosessi on lajin lisääntymisessä.
Toisaalta meillä on satunnaisia partenogeneettisiä jaksoja, jossa yksilöt lisääntyvät yleensä seksuaalisesti, mutta joissakin tapauksissa hedelmöittymättömät munat synnyttävät jälkeläisiä. Tämä on havaittu useilla perhoslajeilla.
Sitä vastoin on myös pakollinen partenogeneesi, jossa urosten lähes täydellinen poissaolo tekee tästä ainoan toteuttamiskelpoisen strategian jälkeläisten jättämiseksi. Tämä tyyppi on yleinen eri matelijalajeilla, joissa urokset ovat kokonaan kadonneet lajin populaatioista.
Kun termit on määritelty, on syytä pohtia, miksi tämä ihana prosessi syntyi evoluution näkökulmasta.
Monet tikkuhyönteiset ovat partenogeneettisiä.
Seksuaalinen lisääntyminen on kallista
Fylogeneettiset tutkimukset vahvistavat, että partenogeneesi on syntynyt kautta historian eri eläinryhmissä itsenäisesti. Tällä aseksuaalisella lisääntymisellä on useita etuja:
- Partenogeneettisten eläinten ei tarvitse kuluttaa energiaa etsimään sukulaisia kenen kanssa lisääntyä, eikä kilpailla keskenään saadakseen vastakkaisen sukupuolen huomion. Tämä vähentää suuresti seksuaalisen valinnan aiheuttamia valikoivia paineita.
- Partenogeneesi lisää myös suuresti kolonisaatiomahdollisuuksia lajista, koska yksi yksilö voi muodostaa suvun.
- Seksuaalisesti lisääntyvät eläimet kykenevät hankkimaan resursseja ja välttämään saalistajia lisääntymiskauden aikana. Monilla eri lajien uroksilla on silmiinpistäviä värejä, koristeita ja liikkeitä, jotka vaarantavat heidät houkutellakseen puolison. Partenogeneettiset eläimet eivät ota riskejä.
- Partenogeneesi mahdollistaa lajin yksilöiden eristämisen. Heillä ei ole painetta tavata toisiaan koko elinkaaren ajan, joten he eivät ole sidoksissa hierarkiajärjestelmään tai sosiaaliseen aggregaatioon.
Joten jos on helpompaa synnyttää elämää tyhjästä, miksi eläimiä uhrataan kumppanin löytämiseksi? Tätä dilemmaa kutsutaan seksin paradoksi..
Mutaatiossa on avain
Yleisin teoria on, että seksuaalinen lisääntyminen lisää jälkeläisten geneettistä vaihtelua. Hieman monimutkaisesti sanottuna oletetaan, että sukupuoli lisää rekombinaatiomutaatioiden määrää.
Vaikka se kuulostaa vaikealta ymmärtää, avain on yksinkertainen: kahden geneettinen tieto on arvokkaampaa kuin yhden. Kun isä ja äiti tuodaan yhteen, he esittävät erilaisia muunnelmia genomissa huolimatta siitä, että ne ovat samaa lajia, ja lapset perivät molempien ominaisuudet.
Puhtaasti teoreettisesta näkökulmasta laji, joka lisääntyy äärettömän partenogeneettisesti se lopulta sammuisi. Geneettisen vaihtelun puuttuminen heikentäisi sopeutumiskykyä, ja kaikki muutokset ympäristössä voivat olla tuhoisia lajille.
Mutta on olemassa avain: tämä on ennustettavissa teoreettisessa kehyksessä, ja silti on olemassa monia evoluution partenogeneettisiä linjoja, jotka eivät ole kuolleet sukupuuttoon. Täten, katsotaan, että seksin paradoksi ei ole vielä täysin ratkaistu.
Kromosomaalisilla mutaatioilla on avain sopeutumiskykyyn.
Pitkäaikainen sijoitus
Voimme pitää seksuaalista lisääntymistä pitkän aikavälin investointina. Se maksaa enemmän energiaa, resursseja, sisältää morfologisia muutoksia ja lisää riskiä, mutta myös edistää seuraavien sukupolvien monimuotoisuutta ja sopeutumiskykyä.
Partenogeneettiset lajit säästävät kaikilta yksilöiden tasolla aiemmin altistetuilta, mutta ne ovat alttiimpia ympäristön muutoksille lajina.
Mekanismit yhden tai toisen reitin valinnan ymmärtämiseksi eivät ole tänään täysin selviä, mutta yksi asia on varma: partenogeneesi on kiehtova ilmiö joka on edelleen tutkimuksen ja keskustelun kohde.