Araştırmacılar, Cinsiyetin Neden Evrimleştiğinin Gizemine Yakın

Evrim açısından organizmaların seks yapmasının nedeni oldukça açık görünebilir - üremek için yaparlar. Açıkçası, doğal seleksiyon, yapamayanlar üzerinde üreyen bireyleri desteklemelidir. Ancak bu noktayı eksik. Birçok tür için alternatif var: eşeysiz üreme.

Öyleyse seks neden bu kadar çok türde gelişti? Şaşırtıcı bir şekilde, bu sorunun tek bir açık cevabı yok. Nitekim, bugüne kadar, araştırmacılar daha 20 farklı hipotezler. Son zamanlarda, bir takım deneyler bu teorileri test etmeye başladı ve bizi bir çözüm bulmaya yaklaştırdı.

Aseksüel türlerde, bir kadın bir erkeğin genetik katkısı olmadan çoğalır ve kızlarını kendisiyle etkili bir şekilde aynı yapar. Gülleri bitki biti tarafından boğulmuş olan herkes (takma ad: yeşil sinekler veya yaprak bitleri) bunun bir stratejinin ne kadar başarılı olabileceğini bilecektir.

Entelektüel problemin anahtarı, erkeklerin çoğu zaman çocuğa yatırım yapmamasıdır. Cinsel annelerin hem oğlunu hem de kızını üretmesi gerekmekle birlikte, aseksüel bir kadın kızları yalnız yapabilir. Dişiler yatırım yapan cinsiyetlerse (yumurta yaparlar, gençleri beslerler vb.), Bu popülasyonu hızlı bir şekilde büyütmeyi çok daha kolaylaştırır: bir aseksüel kadın iki olabilir, iki dört olabilir, dördüncü sekiz olabilir vb. tarafından deneyler Etkin bir aseksüel böcekleri laboratuarda cinsel böceklerle karşılaştırır.

Memeliler (insanlar dahil) ve kuşlar dışında, bazı balıklar, sürüngenler, bitkiler ve böcekler dahil olmak üzere hemen hemen her taksonomik grupta aseksüel türler vardır - ancak nadirdir. Yani aseksüel üremenin avantajlarına rağmen, bu bize uzun vadede cinsiyetin kazandığını söylüyor.


kendi kendine abone olma grafiği


Adaptasyona karşı kötü mutasyonlar

Sorunla ilgili evrimsel araştırmalar büyük ölçüde iki geniş hipotez sınıfına odaklanmıştır. Her ikisi de, cinsiyetin ebeveynlerin genetik yapısını karıştırarak çeşitlilik yarattığı gerçeğine dayanmaktadır. Sen ve ben ebeveynlerimizin özdeş kopyaları değiliz, oysa aseksüel bir yaprak biti'nin kızları.

Bu varyasyon genetik düzeyde ortaya çıkar: cinsiyet, türlerinde bazı zararlı mutasyonlara sahip bazı organizmaları ve bazılarında nispeten az sayıda bulunur. Sözde destekçileri mutasyonel deterministik teori Birçok mutasyona sahip organizmaların orantısız olarak düşük hayatta kalma şansına sahip olması durumunda, birçok kötü mutasyonun konakçılarıyla birlikte ölme eğiliminde olduğunu ve bu gibi mutasyonlardan ari olan çok sayıda organizmanın ortaya çıkma eğiliminde olduğunu iddia edin. Aseksüel türlerde, bu varyasyon eksikliği nedeniyle, hiç kimse özellikle mutasyonlar tarafından yüklenmez. Sonuç olarak, hiçbir mutasyon ölümü, zararlı mutasyonların çoğunu ortadan kaldırmaz.

Bununla birlikte, bu teori giderek daha fazla sorgulanıyor, çünkü birçok cinsel türün de olduğu anlaşılıyor. haşarat ve bitkileraslında teorinin gerektirdiği kadar zararlı mutasyon üretmiyor.

Başka bir güçlü rakip hipotez, cinsiyetin soylara izin verdiğini belirtir değişen koşullara uyum sağlamak. Deneyler, bir cinsel sohbete mensup üyelerin, şartlar değiştiğinde genellikle aynı türün aseksüel üyelerine göre daha hızlı adapte olduklarını doğrulamaktadır. Gerçekten de böcek deneyi Yukarıda belirtilenler, cinsel popülasyonun değişen koşullar sırasında serbestçe gelişmesine izin verilmesi durumunda, aseksüel popülasyonun tamamen yer değiştirebileceğini göstermiştir.

Cinsiyetin uyumu kolaylaştırmasının birçok nedeni olabilir. Örneğin, aseksüel bir popülasyonda, her ikisinin de iyi fakat farklı bir mutasyona sahip iki kişiyi hayal edin. DNA'ları karışamadığı için soyları birbirleriyle rekabet eder (buna klonal girişim denir) - asla bir bireyde her iki mutasyondan da faydalanamazsınız. Bununla birlikte, bir cinsel popülasyonda, iyi mutasyonların her ikisi de bir bireye kendi yolunu bulabilir. Bu sayede, uyarlamayı çok daha kolaylaştıran her ikisinden de yararlanıyoruz. Moleküler seviye çalışması 24 Şubat'ta yayınlanan cinsiyetin klonal müdahaleyi gerçekten hafiflettiğini doğrulamıştır.

Kraliçe teorisi: parazitler?

Dolayısıyla adaptasyon hızını arttırmak oldukça iyi bir açıklama gibi görünüyor. Ancak, bir çevresel değişiklik gerçekleştikten ve koşullar istikrar kazandıktan sonra ne olacak? Aseksüellerin tekrar cinsellerle rekabet etmelerini beklememeli miyiz? Bu nedenle, birçok araştırmacı, cinsiyetin yarattığı çeşitliliğin, bitmeyen evrimsel silahlanma yarışında türlerin parazitleriyle uyum sağlamasına izin verdiği fikrine giderek daha fazla ilgi duyuyor.

Bu çeşit kedi ve farenin evrimsel oyunu olarak bilinir. Kızıl Kraliçe evrimi, Alice'in Harikalar Diyarı'ndaki karakterinden, aynı yerde kalmak için birinin koşması gerektiğini vurguladı. Gerçekten de, bağışıklık ile ilgili genler sahip olduğumuz en hızlı gelişen bazılardır. Ayrıca birde şu var son kanıtlar türlerin bir parazit bulaştığını algıladıklarında yaptıkları genetik karışım miktarını artırabilir. Bu, yavrularının birbirlerinden ve ebeveynlerinden daha farklı olacağı anlamına gelir.

Ayrıca aseksüel mahsul bitkilerinde varyasyon eksikliğinin dezavantajlarını da biliyoruz. Örneğin, parazitlerin saldırısı İrlandalı patates kıtlığı 1845 –49’te. Şu anda muzlar tehdit altında Çok sayıda mantar parazitinin saldırısından. Bu, muzdaki ihracat ticaretinin% 95'inin sadece bir aseksüel zorlama (Cavendish) olduğu düşünülür.

Öyleyse, organizmaların soyundan gelenlerin hastalık tarafından yok edilmeyeceğinden emin olmak için seks yapmak mı - yoksa onları nispeten zararlı mutasyonlardan arındırmak için mi? Bu hipotezlerin karşılıklı olarak dışlanması gerekmez. Bu alandaki araştırmacılar bir çeşit hibrit modelle daha fazla ilgileniyorlar.

Şu anda, biz çalışmalara doğru ilerliyoruz cinsiyetin moleküler düzeyde evrimi - böylece adaptasyon sırasında kaybedilen veya kazanılan mutasyonların haritasını çıkarabiliriz. Konakların ve parazitlerin eş-evrimi sonucu mutasyonların kaderiyle ilgili çalışmalar da hemen köşede. Bununla birlikte, büyük bir sorun devam etmektedir: neden daha fazla türün her iki dünyanın da en iyisine sahip olmadıklarını (gerçekten de yaprak bitlerinin yaptığı gibi) ve hem cinsel hem de aseksüel üreme evrelerine sahip olduklarını anlamak.

Yazar hakkında

acele etmeLaurence D. Hurst, Bath Üniversitesi, Milner Evrim Merkezi'nde Evrim Genetiği Profesörü. Araştırmaları genlerin, genomların ve genetik sistemlerin evrimi ile ilgilidir. Özellikle de görünüşte masum mutasyonların kaderini anlamakla ilgileniyor. Mevcut çalışma, gen ve genom evrimi hakkındaki evrimsel anlayışı gelişmiş teşhis ve sağlık hizmetlerine dönüştürmeyi amaçlamaktadır.

Bu makale, ilk sohbet göründü

İlgili Kitap:

at InnerSelf Pazarı ve Amazon