Den ville verden er full av fascinerende lite kjente prosesser. Normalt forbinder mennesker reproduksjon med en aktivitet som krever to medlemmer, men naturen har utviklet mekanismer slik at livet i utgangspunktet kan komme ut av ingenting. Et eksempel på dette er partenogenese.
Partenogenese er en form for aseksuell reproduksjon basert på utvikling av ubefruktede kvinnelige kjønnsceller. Det forekommer ofte i dyreordener med mindre fysiologisk kompleksitetfor eksempel rotfrø, flatorm, krepsdyr og insekter. Likevel har denne spennende prosessen også blitt dokumentert hos virveldyr som reptiler, fisk og eksepsjonelt fugler.
Hovedspørsmålet vi vil prøve å svare på her er: Hvorfor oppstår partenogenese?
Typer av partenogenese
Denne prosessen er klassifisert på flere måter i henhold til hvilken type avkom den gir opphav til:
- Arenotose: avkomsproduktet av partenogenese er utelukkende mann.
- Telotose: motsetning til arenotose. Avkommet er utelukkende hunn.
- Amfytose: prosessen gir opphav til individer av begge kjønn.
Det er også forskjellige typer partenogenese i henhold til prosessens betydning for reproduksjonen av arten.
På den ene siden har vi tilfeldige partenogenetiske episoder, der individer generelt formerer seg seksuelt, men i noen tilfeller gir ubefruktede egg opphav til avkom. Dette har blitt observert hos flere arter av sommerfugler.
I kontrast er det også obligatorisk partenogenese, der det nesten totale fraværet av menn gjør dette til den eneste levedyktige strategien for å forlate avkom. Denne typen er vanlig hos forskjellige reptiler, der hannene helt har forsvunnet fra populasjonene av arten.
Når begrepene er definert, er det relevant å fordype seg i hvorfor denne fantastiske prosessen oppsto fra et evolusjonært synspunkt.
Mange arter av pinneinsekter er parthenogenetiske.
Seksuell reproduksjon er dyrt
Fylogenetiske studier bekrefter at partenogenese har oppstått gjennom historien i forskjellige dyregrupper uavhengig. Det er flere fordeler med denne aseksuelle reproduksjonen:
- Partenogenetiske dyr trenger ikke bruke energi på å lete etter kongenere med hvem de skal formere seg, eller konkurrere med hverandre for å tiltrekke seg oppmerksomheten til det motsatte kjønn. Dette reduserer det selektive trykket som er etablert ved seksuell seleksjon.
- Partenogenese øker også potensialet for kolonisering sterkt av en art, siden et enkelt individ kan danne en slekt.
- Seksuelt reproduserende dyr har en lavere kapasitet til å skaffe ressurser og unngå rovdyr i reproduksjonssesongen. Mange hanner av forskjellige arter viser slående farger, ornamenter og bevegelser som setter dem i fare for å tiltrekke seg en ektefelle. Partenogenetiske dyr tar ingen sjanser.
- Partenogenese tillater isolering av individer av en art. De har ikke press for å møte hverandre gjennom livssyklusen, så de er ikke knyttet til et system av hierarki eller sosial aggregering.
Så hvis det er lettere å gi opphav til liv ut av luften, hvorfor ofres dyr for å finne en ektefelle? Dette dilemmaet er kjent som sexets paradoks..
I mutasjonen er nøkkelen
Den mest etablerte teorien er at seksuell reproduksjon øker den genetiske variasjonen til avkommet. I litt komplekse termer antas det sex øker frekvensen av rekombinasjonsmutasjon.
Selv om det høres vanskelig å forstå, er nøkkelen enkel: Den genetiske informasjonen til to er mer verdt enn den til en. Når en far og mor blir samlet, vil de presentere forskjellige variasjoner i genomet til tross for at de er av samme art, og barna vil arve egenskaper til begge.
Rent teoretisk sett, en art som reproduserer uendelig partenogenetisk det ville ende opp med å bli slukket. Mangelen på genetisk variabilitet vil føre til mindre tilpasningsevne, og enhver endring i miljøet kan være ødeleggende for arten.
Men det er nøkkelen: dette er forutsigbart i et teoretisk rammeverk, og likevel er det mange evolusjonære partenogenetiske avstamninger som ikke er utryddet. Og dermed, Det anses at sexets paradoks ikke er helt løst ennå.
Kromosomale mutasjoner har nøkkelen til tilpasningsevne.
En langsiktig investering
Vi kan se på seksuell reproduksjon som en langsiktig investering. Det koster mer energi, ressurser, innebærer morfologiske endringer og øker risikoen, men også fremmer variasjonen og tilpasningsevnen til de neste generasjonene.
Partenogenetiske arter sparer på alt som tidligere er eksponert på individnivå, men de er mer sårbare for endringer i miljøet som art.
Mekanismene for å forstå valget av en eller annen rute er ikke helt klare i dag, men en ting er sikkert: partenogenese er et fascinerende fenomen som fortsatt er et gjenstand for studier og debatt.