Αφυλετική Αναπαραγωγή

Αφυλετική αναπαραγωγή

Η αφυλετική αναπαραγωγή οδηγεί σε ταχύτερη συσσώρευση δυσμενών μεταλλάξεων, αναφέρει έρευνα που δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση Science. Πανεπιστημιακοί εξελικτικοί βιολόγοι του πανεπιστημίου της Ιντιάνας χρησιμοποίησαν τις Δάφνιες (ψύλλος του νερού – Daphnia pulex) για να επιβεβαιώσουν τα συμπεράσματά τους, τα οποία υποστηρίζουν την υπόθεση ότι το φύλο εξασφαλίζει «εξελικτικό νοικοκύρεμα» καθώς επαναφέρει αποτελεσματικά τα χαμένα γονίδια και αφαιρεί τις επιβλαβείς μεταλλάξεις τους. Η μελέτη επίσης προτείνει ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή διατηρεί την ύπαρξή της, «τιμωρώντας» τα άτομα ενός είδους που αναπαράγονται αγενώς.

Οι ερευνητές λένε ότι η δυνατότητα αφυλετικής αναπαραγωγής μπορεί να είναι χρήσιμη σε είδη που δεν μπορούν να βρουν εύκολα ερωτικούς συντρόφους. «Είναι γνωστό πως το φύλο είναι κοινό στα φυτά και τα ζώα, και ότι τα άφυλα είδη είναι βραχύβια, αλλά γιατί αυτό πρέπει να συμβαίνει σε όλη τη διάρκεια της ζωής τους, είναι ένα μεγάλο μυστήριο», αναφέρει η Σούζαν Παλάντ. Και συμπληρώνει: «τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι οργανισμοί που αναπαράγονται αγενώς, «φορτώνονται» από συνεχώς αυξανόμενο αριθμό γενετικών μεταλλάξεων που έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στη λειτουργία των πρωτεϊνών τους. Διαπιστώνεται πως το φύλο, είναι σημαντικό επειδή απομακρύνει τις επιβλαβείς γενετικές παραλλαγές».

Η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι μια περίπλοκη, βιολογικά δαπανηρή διαδικασία. Στα θηλαστικά, το φύλο προκύπτει συνήθως από περίπλοκες συμπεριφορές ζευγαρώματος. Απαιτεί τη συμβατότητα των σεξουαλικών οργάνων, ενός οργάνου εισαγωγής, γόνιμων ωαρίων και σπέρματος, και της επιτυχούς γονιμοποίησης προς το σχηματισμού ενός βιώσιμου ζυγωτού. Όλο αυτό απαιτεί μεγάλη ενεργειακή επένδυση. Όμως, καθώς το κύτταρο αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα οικονομίας, προφανώς οι μεγάλες επενδύσεις θα επιφέρουν κι αξιόλογα κέρδη. Μια από τις ευρύτατα αποδεκτές εξηγήσεις είναι ότι η αμφιγονική αναπαραγωγή παρέχει ως όφελος συνδυασμό γονιδίων, έτσι ώστε να απομακρύνονται βαθμιαία οι επιβλαβείς γονιδιακές παραλλαγές. Αυτή η θεωρία υποστηρίζει ότι η φυσική επιλογή λειτουργεί βέλτιστα όταν τα μέρη του γονιδιώματος είναι ελεύθερα να αναμιχθούν.

Κι η νέα έκθεση παρέχει τα δεδομένα που επιβεβαιώνουν αυτή τη συλλογιστική. Οι ερευνητές λένε ότι στη Δάφνια, το φύλο επιτρέπει το διαχωρισμό των ευεργετικών από τις επιβλαβείς γονιδιακές παραλλαγές, ώστε η φυσική επιλογή να μπορεί να ενεργήσει αποτελεσματικότερα, ευνοώντας τα «καλά» γονίδια κι απομακρύνοντας τα «σκάρτα». Για να καταλήξουν σε αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μιτοχονδριακό γενετικό υλικό ώστε να κατασκευάσουν ένα φυλογενετικό δέντρο όπου απεικονίζονται οι σχέσεις μεταξύ φυλετικών κι άφυλων στελεχών της Δάφνιας, που επιλέχτηκαν από λίμνες διαφορετικών περιοχών. Το οικογενειακό δέντρο αποκαλύπτει ότι οι σεξουαλικοί πληθυσμοί πρόσφατα και επανειλημμένα έχουν συμπεριφερθεί κι ως άφυλα στελέχη. Με τη σύγκριση των ποσοστών πρωτεϊνικής εξέλιξης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα άφυλα στελέχη συσσώρευαν τις βλαβερές μεταλλάξεις τέσσερις φορές γρηγορότερα από τα σεξουαλικώς αναπαραγόμενα συγγενικά τους είδη.

«Αν κι έχει υπάρξει συγκεκριμένη θεωρία για το θέμα εδώ και αρκετό καιρό, αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν την πρώτη οριστική απόδειξη σε μοριακό επίπεδο ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή ενισχύει την αποδοτικότητα της φυσικής επιλογής στην εξάλειψη των επιβλαβών μεταλλαγών από τους πληθυσμούς», αναφέρει ο Μάικλ Λινχ. Οι Παλάντ και Λινχ καταλήγουν πως αν η αλλαγή σε ασεξουαλική συμπεριφορά προκαλέσει μεγάλη αύξηση στον αριθμό των πρωτεϊνικών λαθών, πιθανόν οι φυλετική αναπαραγωγή να αποτελεί έναν μηχανισμό περιορισμού τους. Η παρούσα έρευνα υποστηρίζει τη θεωρία ότι είναι το φύλο – ή ο γενετικός ανασυνδυασμός που επέρχεται με την σεξουαλικής αναπαραγωγή – που αποτελεί «καθαρτήρια» δύναμη προσφέροντας την απαιτούμενη βοήθεια ώστε να απομακρυνθούν οι γενετικές ατυχίες που βλάπτουν τη γενική εξελικτική υγεία ενός πληθυσμού.

Αρέσει σε %d bloggers: