Den vilda världen är full av fascinerande lite kända processer. Normalt förknippar människor reproduktion med en aktivitet som kräver två medlemmar, men naturen har utformat mekanismer så att livet i princip kan komma ur ingenting. Ett exempel på detta är partenogenes.
Partenogenes är en form av asexuell reproduktion baserad på utvecklingen av ofertiliserade kvinnliga könsceller. Det förekommer ofta i djurordningar med mindre fysiologisk komplexitetsåsom rotfröar, plattmaskar, kräftdjur och insekter. Ändå har denna spännande process också dokumenterats hos ryggradsdjur som reptiler, fiskar och exceptionellt fåglar.
Den viktigaste frågan vi kommer att försöka besvara här är: Varför sker partenogenes?
Typer av partenogenes
Denna process klassificeras på flera sätt beroende på vilken typ av avkommor den ger upphov till:
- Arenotos: avkomman av partenogenes är uteslutande man.
- Telotos: motsats till arenotos. Avkomman är uteslutande kvinnlig.
- Amfytos: processen ger upphov till individer av båda könen.
Det finns också olika typer av partenogenes beroende på processens betydelse för artens reproduktion.
Å ena sidan har vi tillfälliga partenogenetiska episoder, där individer i allmänhet reproducerar sexuellt, men i vissa fall ger ofertiliserade ägg upphov till avkommor. Detta har observerats hos flera arter av fjäril.
Däremot finns det också obligatorisk partenogenes, där den nästan totala frånvaron av män gör detta till den enda livskraftiga strategin för att lämna avkommor. Denna typ är vanlig i olika arter av reptiler, där hanarna helt försvunnit från artens populationer.
När termerna definierats är det relevant att fördjupa sig i varför denna underbara process uppstod ur en evolutionär synvinkel.
Många arter av stickinsekter är parthenogenetiska.
Sexuell reproduktion är dyrt
Fylogenetiska studier bekräftar att parthenogenes har uppstått genom historien i olika djurgrupper oberoende. Det finns flera fördelar med denna asexuella reproduktion:
- Partenogenetiska djur behöver inte lägga energi på att leta efter kongener med vem man ska föröka, inte heller tävla med varandra för att locka uppmärksamhet från det motsatta könet. Detta minskar kraftigt det selektiva trycket som uppstår genom sexuellt urval.
- Partenogenes ökar också kraftigt kolonisationspotentialen av en art, eftersom en enda individ kan bilda en släktlinje.
- Sexuellt reproducerande djur har en lägre kapacitet att skaffa resurser och undvika rovdjur under reproduktionstiden. Många hanar av olika arter visar slående färger, prydnader och rörelser som äventyrar dem för att locka till sig en kompis. Partenogenetiska djur tar inga chanser.
- Partenogenes möjliggör isolering av individer av en art. De har inte press att möta varandra under hela livscykeln, så de är inte bundna till ett system av hierarki eller social aggregering.
Så om det är lättare att ge upphov till liv ur luften, varför offras djur för att hitta en kompis? Detta dilemma är känt som sexets paradox..
I mutationen är nyckeln
Den mest etablerade teorin är att sexuell reproduktion ökar avkommans genetiska variation. I något komplexa termer antas det kön ökar frekvensen av rekombinationsmutation.
Även om det låter svårt att förstå, är nyckeln enkel: den genetiska informationen för två är värd mer än en. När en far och en mor sammanförs kommer de att presentera olika variationer i genomet trots att de är av samma art, och barnen kommer att ärva egenskaper hos båda.
Rent teoretiskt sett en art som reproducerar oändligt partenogenetiskt det skulle sluta släckas. Bristen på genetisk variabilitet skulle leda till mindre anpassningsförmåga, och alla förändringar i miljön kan vara förödande för arten.
Men det finns nyckeln: detta är förutsägbart i en teoretisk ram, och ändå finns det många evolutionära partenogenetiska släktlinjer som inte har försvunnit. Således, man anser att sexets paradox ännu inte är helt löst.
Kromosomala mutationer har nyckeln till anpassningsförmåga.
En långsiktig investering
Vi kan se sexuell reproduktion som en långsiktig investering. Det kostar mer energi, resurser, innebär morfologiska förändringar och ökar risken, men också främjar variationen och anpassningsförmågan hos de kommande generationerna.
Partenogenetiska arter sparar på allt som tidigare exponerats på individnivå, men de är mer sårbara för förändringar i miljön som art.
Mekanismerna för att förstå valet av en eller annan väg är inte helt tydliga idag, men en sak är säker: partenogenes är ett fascinerande fenomen som fortsätter att vara ett föremål för studier och debatt.