Savvaļas pasaule ir pilna ar aizraujošiem mazpazīstamiem procesiem. Parasti cilvēki vairošanos saista ar darbību, kurai nepieciešami divi dalībnieki, bet daba ir izdomājusi mehānismus, lai dzīve būtībā varētu rasties no nekā. Piemērs tam ir partenoģenēze.
Partenoģenēze ir aseksuālas reprodukcijas veids, kura pamatā ir neapaugļotu sieviešu dzimuma šūnu attīstība. Tas bieži notiek dzīvnieku grupās ar mazāku fizioloģisko sarežģītībupiemēram, rotifers, plakanie tārpi, vēžveidīgie un kukaiņi. Tomēr šis aizraujošais process ir dokumentēts arī mugurkaulniekiem, piemēram, rāpuļiem, zivīm un ārkārtīgi putniem.
Galvenais jautājums, uz kuru mēs centīsimies atbildēt, ir šāds: Kāpēc notiek partenoģenēze?
Partenoģenēzes veidi
Šo procesu klasificē vairākos veidos atkarībā no tā, kāda veida pēcnācējus tas rada:
- Arenotoze: partenoģenēzes pēcnācēju produkts ir tikai vīrietis.
- Telotoze: arenotozes antitēze. Pēcnācēji ir tikai sievietes.
- Amfitoze: process rada abu dzimumu indivīdus.
Ir arī dažādi partenoģenēzes veidi atkarībā no procesa nozīmes sugas pavairošanā.
No vienas puses mums ir gadījuma partenoģenētiskas epizodes, kurā indivīdi parasti vairojas seksuāli, bet dažos gadījumos neapaugļotas olas rada pēcnācējus. Tas novērots vairākām tauriņu sugām.
Turpretī ir arī obligāta partenoģenēze, kurā gandrīz pilnīga tēviņu neesamība padara to par vienīgo dzīvotspējīgo stratēģiju pēcnācēju atstāšanai. Šis veids ir izplatīts dažādām rāpuļu sugām, kur tēviņi ir pilnībā pazuduši no sugas populācijām.
Kad termini ir definēti, ir svarīgi iedziļināties, kāpēc šis brīnišķīgais process radās no evolūcijas viedokļa.
Daudzas nūju kukaiņu sugas ir partenoģenētiskas.
Seksuāla pavairošana ir dārga
Filoģenētiskie pētījumi apstiprina, ka partenoģenēze vēsturē ir radusies dažādās dzīvnieku grupās neatkarīgi. Šai aseksuālajai reprodukcijai ir vairākas priekšrocības:
- Partenoģenētiskajiem dzīvniekiem nav jātērē enerģija, meklējot radiniekus ar ko vairoties, ne sacensties savā starpā, lai piesaistītu pretējā dzimuma uzmanību. Tas ievērojami samazina seksuālās atlases radīto selektīvo spiedienu.
- Partenoģenēze arī ievērojami palielina kolonizācijas potenciālu sugai, jo viens indivīds var veidot ciltsrakstu.
- Seksuāli reproduktīvajiem dzīvniekiem ir mazāka spēja iegūt resursus un izvairīties no plēsējiem reproduktīvās sezonas laikā. Daudzi dažādu sugu tēviņi demonstrē pārsteidzošas krāsas, rotājumus un kustības, kas viņus apdraud, lai piesaistītu pārinieku. Partenoģenētiskie dzīvnieki neriskē.
- Partenoģenēze ļauj izolēt sugas indivīdus. Viņiem nav spiediena tikties savā starpā visa dzīves cikla laikā, tāpēc viņi nav piesaistīti hierarhijas vai sociālās apkopošanas sistēmai.
Tātad, ja ir vieglāk radīt dzīvību no zila gaisa, kāpēc dzīvnieki tiek upurēti, lai atrastu pārinieku? Šī dilemma ir pazīstama kā seksa paradokss..
Mutācijā ir atslēga
Visizplatītākā teorija ir tāda, ka seksuālā reprodukcija palielina pēcnācēju ģenētisko mainīgumu. Nedaudz sarežģītā veidā tiek pieņemts, ka dzimums palielina rekombinācijas mutāciju ātrumu.
Lai gan tas izklausās grūti saprotams, galvenais ir vienkāršs: divu ģenētiskā informācija ir vairāk vērta nekā viena. Kad tēvs un māte tiek apvienoti, viņi parādīs dažādas genoma variācijas, neskatoties uz to, ka tās ir vienas un tās pašas sugas, un bērni mantos abu īpašības.
No tīri teorētiskā viedokļa suga, kas vairojas bezgalīgi partenoģenētiski tas galu galā tiktu nodzēsts. Ģenētiskās mainības trūkums nozīmētu mazāku pielāgošanās spēju, un jebkuras vides izmaiņas sugai varētu būt postošas.
Bet ir galvenais: tas ir paredzams teorētiskā sistēmā, un tomēr ir daudz evolucionāru partenoģenētisko līniju, kas nav izzudušas. Tādējādi, tiek uzskatīts, ka seksa paradokss vēl nav pilnībā atrisināts.
Hromosomu mutācijas ir pielāgošanās atslēga.
Ilgtermiņa ieguldījums
Mēs varam uzskatīt seksuālo reprodukciju par ilgtermiņa ieguldījumu. Tas maksā vairāk enerģijas, resursu, ietver morfoloģiskas izmaiņas un palielina risku, bet arī veicina nākamo paaudžu daudzveidību un pielāgošanās spēju.
Partenoģenētiskās sugas ietaupa visu, kas iepriekš tika atklāts indivīda līmenī, taču tās ir vairāk pakļautas vides izmaiņām kā sugai.
Mehānismi, lai saprastu viena vai otra ceļa izvēli, šodien nav pilnīgi skaidri, taču viens ir skaidrs: partenoģenēze ir aizraujoša parādība kas joprojām ir izpētes un debašu objekts.