Te samce owadów patyczkowatych nie są przecież „błędami”.
1 grudnia 2023 r
2 min. przeczytaj
Niektóre samice patyczaków potrafią rozmnażać się bez samców, ale mają pewien sekret
Wyskakujący Timemagatunek spokrewniony z patyczakami badanymi w nowej pracy.
Moritz Muschick/Uniwersytet w Sheffield
Niektóre bezskrzydłe, patyczkowate owady, które chowają się w krzakach i drzewach w środkowej Kalifornii, nie potrzebują samców: te owady żyjące w Timema rodzaju są prawie wszystkie płci żeńskiej i rozmnażają się bez płci, tworząc własne klony genetyczne w procesie zwanym partenogenezą.
Ale entomolodzy czasami natrafiają na mężczyznę Timema owady, które wydają się nie mieć funkcji rozrodczej. „Początkowo zakładaliśmy, że samce to po prostu pomyłka, ponieważ utrata pojedynczego chromosomu X może spowodować, że z komórki jajowej rozwinie się samiec” – mówi ekolog Susana Freitas, która kierowała badaniami pracując na Uniwersytecie w Lozannie w Szwajcarii.
Freitas i jej zespół odkryli, że niezwykłe samce mogą rzadko angażować się w romanse z samicami. Ten „tajemniczy seks” wprowadza różnorodność genetyczną do populacji patyczaków i może pomóc im w długotrwałym przetrwaniu. Analiza genetyczna zespołu została niedawno opublikowana w czasopiśmie „ Materiały Towarzystwa Królewskiego B.
Partenogeneza (co oznacza „narodziny z dziewicy”) jest powszechna wśród bezkręgowców, a nawet występuje u niektórych gatunków ptaków, jaszczurek i węży. Dla niektórych jest to ostateczność, gdy możliwości krycia są ograniczone; dla innych jest to jedyna metoda reprodukcji. Jednak tworzenie potomstwa poprzez klonowanie skutkuje niską różnorodnością genetyczną, narażając populację na szkodliwe mutacje i ograniczając jej zdolność do przystosowania się do zmian środowiskowych.
Aby zbadać różnorodność genetyczną patyczaków, badacze pobrali DNA od samic i rzadkich samców w ośmiu przypadkach Timema populacji czterech gatunków. Następnie prześledzili położenie różnych markerów genetycznych u każdego owada. Markery te pozostają połączone na chromosomach podczas rozmnażania bezpłciowego, ale podczas rozmnażania płciowego ulegają przetasowaniu z genami innego osobnika.
Większość potomstwa genetycznie przypominała swoich rodziców. Ale potomstwo w dwójce Timema gatunki wykazywały większą różnorodność genetyczną i mniej połączonych genów, co wskazuje na tajemnicze stosunki seksualne. Co znamienne, profile genetyczne rzadkich samców odpowiadały oczekiwaniom po rzadkich kontaktach seksualnych.
Odkrycie „wzmacnia hipotezę, że wiele gatunków, które w starożytności uważano za bezpłciowe, w rzeczywistości angażuje się w rozmnażanie płciowe lub inne formy wymiany genetycznej” – mówi Olga Wachruszewa, biolog ewolucyjny z Instytutu Nauki i Technologii Skołkowo w Moskwie, która nie brał udziału w nowej pracy.
Te rzadkie interakcje, o których wiadomo, że występują również wśród małych skorupiaków i bezkręgowców wodnych, „mogą pomóc w wypłukaniu wszelkich szkodliwych mutacji” – mówi Alexis L. Sperling, naukowiec zajmujący się uprawami na Uniwersytecie w Cambridge, który również nie był zaangażowany w nowy badanie. Zauważa, że wiele szkodników rolniczych, takich jak mszyce, osy i muchy, rozmnaża się bezpłciowo. Sperling sugeruje, że tajemniczy seks lub podobne strategie mogą pomóc w rozwoju tych szkodników – „ale aby się upewnić, potrzebujemy więcej badań”.
