До сих пор ученые видели огромное эволюционное преимущество полового размножения в генетическом разнообразии, создаваемом потомством в результате встречи двух разных геномов, которые может предоставить пара родителей. У организмов с двумя наборами хромосом i.е. две копии генома в каждой из их клеток, например, у людей, а также у видов клещей-жуков, которые размножаются половым путем, пол обеспечивает постоянное “ смешивание ” двух копий. Таким образом обеспечивается генетическое разнообразие между разными людьми, но две копии генома одного и того же человека в среднем остаются очень похожими.
Однако также возможно, что виды, размножающиеся бесполым путем, которые производят собственные генетические клоны, вносят генетические различия в свои геномы и, таким образом, адаптируются к окружающей среде в процессе эволюции.
Но (в отличие от половых видов) отсутствие полового размножения и, следовательно, “ смешение ” у бесполых видов приводит к тому, что две копии генома независимо накапливают мутации или изменения в генетической информации и становятся все более разными внутри одного человека: две копии развиваются независимо от одного. Другая. Эффект Мезельсона описывает обнаружение этих различий в хромосомных наборах чисто бесполых видов. ‘Это может показаться простым.
Но на практике эффект Мезельсона никогда не был убедительно продемонстрирован на животных – до сих пор », – пояснил проф. Таня Швандер с факультета экологии и эволюции Лозаннского университета.
Существование древних бесполых видов животных, таких как O. nova сложно объяснить эволюционным биологам, потому что бесполое размножение в долгосрочной перспективе кажется очень невыгодным.
Почему еще почти все виды животных размножаются исключительно половым путем?? Виды животных, такие как O. nova, которые состоят исключительно из женщин, поэтому также называются “ древними бесполыми скандалами ”.«Доказать, что древние асексуальные скандалы действительно воспроизводятся исключительно бесполым путем, как предполагалось (и что они делали это очень давно), – очень сложная задача: по словам первого автора исследования доктора Александра Брандта из Университета им. Лозанна: «Может быть, например, некий« загадочный »сексуальный обмен, о котором ничего не известно.
Или еще не известно. Например, очень редко в конце концов может появиться репродуктивный самец – возможно, даже «случайно».Однако чисто бесполое размножение, по крайней мере теоретически, оставляет после себя особенно характерный след в геноме: эффект Мезельсона.
Для своего исследования исследователи собрали различные популяции Oppiella nova и близких, но воспроизводящихся половым путем видов Oppiella subpectinata в Германии, а также секвенировали и проанализировали их генетическую информацию. «Сизифова задача», – сказал доктор Йенс Баст, руководитель младшей исследовательской группы Эмми Нётер в Институте зоологии Кельнского университета.
Эти клещи имеют размер всего одну пятую миллиметра, и их трудно идентифицировать.Кроме того, для анализа данных генома потребовались компьютерные программы, специально разработанные для этой цели. Поэтому Брандт, Швандер и Баст проконсультировались с опытным почвоведом и систематиком доктором.
Кристиан Блум из Исследовательского института леса Баден-Вюртемберг, Патрик Тран Ван, биоинформатик, специализирующийся на эволюционной геномике, а также почвенный эколог проф. Стефан Шой из Геттингенского университета.
В конечном итоге их усилия были вознаграждены: им удалось доказать эффект Мезельсона. ‘Наши результаты ясно показывают, что O. nova размножается исключительно бесполым путем. Когда дело доходит до понимания того, как эволюция работает без секса, эти клещи-жуки все равно могут преподнести сюрприз или два ”, – заключил Баст.
Результаты показывают: выживание вида без полового размножения довольно редко, но возможно. Теперь исследовательская группа попытается выяснить, что делает этих жуковых клещей такими особенными.