Prawda

Czwartek, 28 marca 2024 - 20:50

« Poprzedni Następny »


Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki


Jerry A. Coyne 2021-04-22


Jedną z tajemnic biologii ewolucyjnej jest istnienie grup eukariotycznych zwierząt (zwierząt z prawdziwymi komórkami), które wydają się rozmnażać bezpłciowo. Wśród nich, jak opowiada pierwszy z pokazanych poniżej artykułów, który opublikowano w zeszłym roku, są niektóre małżoraczki, roztocze i straszyki.

Największą jednak tajemnicą ze wszystkich jest grupa, którą badano od lat (pierwszego osobnika opisał w 1677 roku van Leewenhoek): wrotki bdelloidea, podgrupa wrotków  (wrotki stanowią typ), o których sądzono, że nigdy nie uprawiają seksu. Laine i in., autorzy drugiego artykułu poniżej, oceniają, że przez lata biolodzy zbadali co najmniej pół miliona osobników i nie znaleźli ani jednego samca. Ani nie widziano kopulacji, ani też niczego, co wyglądało jak seks. Wszystkie osobniki w tej grupie są samicami, które produkują jaja przez partenogenezę (rozmnażanie bezpłciowe). Ta grupa liczy sobie około dziesięciu milionów lat i seks był własnością jej przodków, co widzimy, ponieważ wszyscy ich krewni rozmnażają się płciowo, a więc można wywnioskować, że wrotki bdelloidy utraciły seks. Ale dlaczego? Kto wie? Tutaj zajmujemy się sprawą, czy naprawdę są – jak twierdzą wszystkie podręczniki - całkowicie aseksualne.


Wrotki są małe, ale wielokomórkowe i posiadają, mimo że dochodzą do zaledwie kilku dziesiątych milimetra długości, “zwoje nerwowe, mięśnie, układy trawienny, reprodukcyjny i wydalniczy; światłoczułe i dotykowe narządy zmysłów i struktury do czołgania się, żerowania i pływania”. (z Laine et al.)


Tak wyglądają – jest to osobnik Adineta vaga, przedmiot pierwszego badania wymienionego poniżej:



Czy są rzeczywiście całkowicie aseksualne? Gdyby tak było, byłaby to ewolucyjna zagadka , jeśli bowiem nie możesz rozmnażać się przez mieszanie genów z genami innych osobników, nie możesz łączyć adaptacji zachodzących w różnych osobnikach, a to hamuje ewolucję. Załóżmy, że jedna samica ma mutację na tolerowanie gorąca, a inny osobnik na tolerancję soli. Jeśli twoje środowisko stanie się gorące i słone, płciowe jednostki mogą kojarzyć się i otrzymać potomstwo z obydwoma genami; ta kombinacja nie może się jednak zdarzyć pod nieobecność seksu.


Sądzi się więc, że aseksualność jest ewolucyjnym “ślepym zaułkiem” i większość takich linii nie prosperowała zbyt dobrze w czasie ewolucyjnym, zazwyczaj wymierając. (pochodzenie płci jest także tajemnicą, bo jeśli rozmnażasz się przez partenogenezę, możesz zostawić dwukrotnie więcej potomstwa niż ci, którzy przekazują potomstwu tylko połowę swoich genów. Tę zagadkę, nazywaną “kosztem płci”, zostawimy jednak na boku.)


Faktem jest, że niemal wszystkie gatunki zwierząt i większość roślin mają płeć, a kiedy raz już ją masz, ewolucyjnie jest sensowne trzymać się tego.


Dlaczego jednak bdelloidy przetrwały tak długo?


Jedną propozycją jest ta, którą popierają pewne dane genetyczne sprzed około dziesięciu lat,  że w rzeczywistości uprawiają seks potajemnie – są, by zaczerpnąć terminologii od ewolucjonisty, Johna Maynarda Smitha, “ukradkowymi seksmaniakami”. Problem polega na tym, że jeśli to jest prawda, jak te dwa nowe artykuły sugerują, to GDZIE SĄ TE CHOLERNE SAMCE?  No cóż, nie wiemy i nie wiedzą tego również autorzy obu artykułów.


W obu pracach (drugi artykuł jeszcze nie jest opublikowany) użyto sekwencjonowania DNA, by zobaczyć ślady płci w genomie. W pierwszej (kliknij na link pod zrzutem z ekranu, pdf jest tutaj) zsekwencjonowano pełne genomy 11 osobników A. vaga.


W drugim, z bioRχiv (pdf jest tutaj), zrobiono to samo, ale użyto mniej izolatów i badano inny gatunek wrotków: Macrotrachella quadricornifera. Może rozpoznajecie nazwisko ostatniego autora, Matta Meselsona, bardzo słynnego biologa, którego praca z 1958 r. razem z Frankiem Stahlem (nazywana “najpiękniejszym eksperymentem w biologii”) pokazała, że DNA replikuje się przez rozwinięcie i zsyntetyzowanie nowej pojedynczej nici na każdej z nierozwiniętych, oryginalnych nici („semikonserwatywna replikacja”). Powinni byli za to dostać Nagrodę Nobla i nie rozumiem, dlaczego nie dostali.  


A teraz jest o 63 lata później i Matt (niesłychanie miły facet) nadal działa, ale teraz bada płeć wrotków jako nową dziedzinę. Płodne umysły znajdują płodne dziedziny badań. 


Oba badania sugerują, każde w inny sposób, że wrotki jednak uprawiają seks, bowiem genetyczne wzory wskazują, że różne osobniki rekombinowały swoje geny. Ukradkowy seks nie jest częsty – raz na 10 do 100 pokoleń, jak oceniono w pierwszym badaniu, i przynajmniej jedno seksualne wydarzenie w ostatnich 100-200 pokoleń w drugiej próbie.  


Genetyczne dane sugerujące mejozę (tworzenie się gamet) i rekombinację, które są cechami płciowego rozmnażania, obejmują te obserwacje:


a.) Występowanie genotypów (kombinacji genów) w proporcjach “Hardy’ego-Weinberga”, co może zdarzyć się tylko przy płciowym rozmnażaniu.


b.) Wzór mieszania genów wzdłuż chromosomów tak, że im dwa geny są dalej od siebie na chromosomie, tym większe prawdopodobieństwo, że nie są związane ze sobą. To jest wzór, jakiego można oczekiwać przy płciowym rozmnażaniu, bo klony pokazują pełen związek genów wzdłuż chromosomu, jako że nie zachodzi rekombinacja. Rekombinacja rozłamuje geny na chromosomie i im dalej od siebie są geny, tym częściej to dzieje się.


c.) Różne kombinacje genów pokazują inne “drzewa rodowe”, czego nie wyjaśnia  rozmnażanie przez klony, ponieważ skoro wszystkie geny są trwale zamrożone w jednym genomie, powinny wszystkie ewoluować przez mutacje i dobór, a więc pokazywać to samo drzewo rodowe.


d.)  W drugiej pracy, pojawienie się wzorów genetycznego zróżnicowania, które czyni, że różne klony wydają się być genetycznymi krewnymi stworzonymi przez rozmnażanie płciowe. Ten wzór: wrotki z różnych miejsc podzielają duże odcinki DNA w wielu miejscach w genomie, ale nie w wielu innych miejscach, którego to wzoru oczekujemy przy rekombinacji podczas seksu, ale nie przy rozmnażaniu przez klony.


Istnieją jeszcze dwa inne procesy, które w zasadzie mogą dawać pozory rozmnażania płciowego: horyzontalny transfer genów (HGT), w którym wektory takie jak wirusy lub bakterie przenoszą DNA od jednego osobnika do drugiego. To może tworzyć wzory wskazujące na seks, ale nie ma w tym tworzenia gamet i łączenia się ich w zygoty.


Drugim procesem jest konwersja genów, w której jeden gen może zamienić drugą swoją kopię na siostrzanym chromosomie we własny typ. Nie będę wchodził we wszystkie drastyczne szczegóły, ale autorzy obu prac mają dość mocne argumenty o tym, jak te dwa nie  seksualne procesy NIE MOGĄ wyjaśnić danych w sekwencjach DNA.


Ta grupa nie jest podobna do zwierząt, które muszą mieć seks w każdym pokoleniu: wrotki bdelloidy zazwyczaj rozmnażają się przez klonowanie, ale wydaje się że z rzadka uprawiają seks. Wielkim pytaniem, postawionym powyżej, jest: jeśli rzeczywiście mają seks, a na to wygląda, to gdzie są samce? Czy istnieje jakiś ukryty sposób, w który może zachodzić seks bez tego, byśmy byli w stanie znaleźć samce? Laine i in. mówią, że samce mogą pojawiać się bardzo rzadko, może “tylko w krótkich okresach rozkwitu [szybkiej ekspansji] populacji, co wymaga częstego pobierania próbek, by je wykryć”.


Tak więc, jak to często zdarza się, tajemnica pogłębiła się. Nadal nie wiemy dlaczego te wrotki rozmnażają się głównie przez klonowanie i nadal nie widzieliśmy samców, ale sądzimy, że od czasu do czasu uprawiają seks. Po prostu nie wiemy, jak. ALBO może istnieć jakiś tajemniczy sposób mieszania genów z innymi osobnikami bez HGT lub konwencjonalnego seksu.


Jeśli chodzi o bezpłciowe małżoraczki, roztocze i straszyki, no cóż, nikt ich tak dokładnie nie badał.  

________________

Vakhrusheva, O.A., Mnatsakanova, E.A., Galimov, Y.R. et al. Genomic signatures of recombination in a natural population of the bdelloid rotifer Adineta vagaNat Commun 11, 6421 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19614-y

 

Why Evolution Is True, 18 kwietnia 2021

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1469 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Kameleon przekazuje różne informacje różnymi częściami ciała   Yong   2013-12-14
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji   Ridley   2013-12-18
Wielki skandal z biopaliwami   Lomborg   2013-12-19
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu   Coyne   2013-12-22
Czy jest życie na Europie?   Ridley   2013-12-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach   Coyne   2013-12-26
Na Zeusa, natura jest przeżarta rują i korupcją   Koraszewski   2013-12-26
Proces cywilizacji   Ridley   2013-12-28
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji   Coyne   2013-12-30
Czy może istnieć sztuka bez artysty?    Wadhawan   2013-12-30
Zderzenie mentalności   Koraszewski   2014-01-01
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska   Young   2014-01-02
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków   Coyne   2014-01-04
Długi cień anglosfery   Ridley   2014-01-05
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej   Zimmer   2014-01-06
Co czyni nas ludźmi?   Dawkins   2014-01-07
Twoja choroba na szalce   Yong   2014-01-08
Czy mamut włochaty potrzebuje adwokata?   Zimmer   2014-01-09
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie   Coyne   2014-01-10
Ratując gatunek możesz go niechcący skazać   Yong   2014-01-11
Ewolucja ukryta w pełnym świetle   Zimmer   2014-01-13
Koniec humanistyki?   Coyne   2014-01-15
Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?   Yong   2014-01-16
Jak wyszliśmy na ląd, kość za kością   Zimmer   2014-01-19
Twoja wewnętrzna mucha   Cobb   2014-01-22
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!   Coyne   2014-01-25
Dlaczego poligamia zanika?   Ridley   2014-01-26
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Ewolucja i Bóg   Coyne   2014-01-29
O delfinach, dużych mózgach i skokach logiki   Yong   2014-01-30
Dziennikarski „statek upiorów” Greg Mayer   Mayer   2014-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Moda na kopanie nauki   Coyne   2014-02-03
Neandertalczycy: bliscy obcy   Zimmer   2014-02-05
O pochodzeniu dobra i zła   Coyne   2014-02-05
Sposób znajdowania genów choroby   Yong   2014-02-07
Czy humaniści boją się nauki?   Coyne   2014-02-07
Kiedy zróżnicowały się współczesne ssaki łożyskowe?   Mayer   2014-02-10
O przyjaznej samolubności   Koraszewski   2014-02-12
Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?   Zimmer   2014-02-15
Nauka odkrywa nową niewiedzę o przeszłości   Ridley   2014-02-18
Żyjące gniazdo?   Zimmer   2014-02-19
Planeta tykwy pospolitej   Zimmer   2014-02-21
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”   Coyne   2014-02-22
Dziennik z Mozambiku: Pardalota   Naskręcki   2014-02-23
Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”   Yong   2014-02-26
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Spojrzeć ślepym okiem   Yong   2014-03-02
Intelektualne danie dnia  The Big Think   Coyne   2014-03-04
Przeczołgać się przez mózg i nie zgubić się   Zimmer   2014-03-05
Gdzie podziewają się żółwiki podczas zgubionych lat?   Yong   2014-03-10
Supergen, który maluje kłamcę   Yong   2014-03-14
Idea, którą pora oddać na złom   Koraszewski   2014-03-15
Zwycięstwa bez chwały   Ridley   2014-03-17
Twarde jak skała   Naskręcki   2014-03-18
Pasożyty informacyjne   Zimmer   2014-03-19
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka   Cobb   2014-03-21
Kto to był Per Brinck?   Naskręcki   2014-03-23
Potrafimy rozróżnić między przynajmniej bilionem zapachów   Yong   2014-03-25
Godzina Ziemi czyli o celebrowaniu ciemności   Lomborg   2014-03-27
Słonie słyszą więcej niż ludzie   Yong   2014-03-30
Niebo gwiaździste nade mną, małpa włochata we mnie   Koraszewski   2014-03-31
Wielkoskrzydłe   Naskręcki   2014-04-02
Najstarsze żyjące organizmy   Coyne   2014-04-03
Jak zmienić bakterie jelitowe w dziennikarzy   Yong   2014-04-06
Eureka! Sprytne wrony to odkryły   Coyne   2014-04-07
Sukces upraw GM w Indiach   Lomborg   2014-04-09
Wirus, który sterylizuje owady, ale je pobudza   Yong   2014-04-12
Przystosować się do zmiany klimatu   Ridley   2014-04-14
Jeden oddech, który zmienił planetę   Naskręcki   2014-04-16
Najgorsze w karmieniu komarów jest czekanie   Yong   2014-04-17
Kłopotliwa podróż w przyszłość   Ridley   2014-04-19
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach   Coyne   2014-04-26
Musza bakteria zaprasza inne muszki na uczty owocowe   Yong   2014-04-27
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat   Cobb   2014-04-28
Mądrość (małych) tłumów   Zimmer   2014-04-29
Tak bada się ewolucję inteligencji u zwierząt   Yong   2014-05-02
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza   Coyne   2014-05-03
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się   Ridley   2014-05-04
Pomidory tworzą pestycydy z zapachu swoich sąsiadów   Yong   2014-05-07
Potrawy z pasożytów   Zimmer   2014-05-08
Technologia jest często matką nauki, a nie odwrotnie   Ridley   2014-05-09
Montezuma i jego flirty   Coyne   2014-05-11
Insekt dziedziczy mikroby z plemnika taty   Yong   2014-05-12
Polowanie na nietoperze   Naskręcki   2014-05-14
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia   Coyne   2014-05-15
Obrona śmieciowego DNA   Zimmer   2014-05-17
Gdzie są badania zwierzęcych wagin?   Yong   2014-05-20
Niemal ssaki   Naskręcki   2014-05-21
Zobaczyć jak splątane są gałęzie drzewa   Zimmer   2014-05-23
Dlaczego ramiona ośmiornicy nie plączą się   Yong   2014-05-24
Niezwykły pasikonik szklany   Naskręcki   2014-05-27
Wąż zgubiony i ponownie odnaleziony   Mayer   2014-05-28
Niespodziewani krewni mamutaków   Yong   2014-05-30
Trochę lepszy  świat   Ridley   2014-05-31
Tam, gdzie są ptaki   Mayer   2014-06-01
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Jestem spełniony   Naskręcki   2014-06-04

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk