Den vilde verden er fuld af fascinerende lidt kendte processer. Normalt forbinder mennesker reproduktion med en aktivitet, der kræver to medlemmer, men naturen har udtænkt mekanismer, så livet dybest set kan komme ud af ingenting. Et eksempel på dette er parthenogenese.
Parthenogenese er en form for aseksuel reproduktion baseret på udviklingen af ufrugtede kvindelige kønsceller. Det forekommer ofte i dyreordener med mindre fysiologisk kompleksitetsåsom rådyr, fladorme, krebsdyr og insekter. Alligevel er denne spændende proces også blevet dokumenteret hos hvirveldyr som krybdyr, fisk og undtagelsesvis fugle.
Det centrale spørgsmål, vi vil forsøge at besvare her, er: Hvorfor sker der parthenogenese?
Typer af parthenogenese
Denne proces er klassificeret på flere måder i henhold til den type afkom, den giver anledning til:
- Arenotose: afkomproduktet af parthenogenese er udelukkende mand.
- Telotose: modsætning til arenotose. Afkommet er udelukkende kvinde.
- Amfytose: processen giver anledning til individer af begge køn.
Der er også forskellige typer af parthenogenese i henhold til procesens betydning for arternes reproduktion.
På den ene side har vi afslappede parthenogenetiske episoder, hvor enkeltpersoner generelt formerer sig seksuelt, men i nogle tilfælde giver ubefrugtede æg anledning til afkom. Dette er blevet observeret hos flere arter af sommerfugle.
I modsætning hertil er der også obligatorisk parthenogenese, hvor det næsten totale fravær af mænd gør dette til den eneste levedygtige strategi for at efterlade afkom. Denne type er almindelig i forskellige krybdyrarter, hvor hannerne er helt forsvundet fra artens bestande.
Når begreberne er defineret, er det relevant at dykke ned i, hvorfor denne vidunderlige proces opstod fra et evolutionært synspunkt.
Mange arter af pindeinsekter er parthenogenetiske.
Seksuel reproduktion er dyrt
Fylogenetiske undersøgelser bekræfter, at parthenogenese er opstået gennem historien i forskellige dyregrupper uafhængigt. Der er flere fordele ved denne aseksuelle reproduktion:
- Parthenogenetiske dyr behøver ikke bruge energi på at lede efter kongenere med hvem man skal formere sig eller konkurrere med hinanden for at tiltrække det modsatte køn opmærksomhed. Dette reducerer i høj grad det selektive pres, der etableres ved seksuel selektion.
- Parthenogenese øger også potentialet for kolonisering i høj grad af en art, da et enkelt individ kan danne en slægt.
- Seksuelt formerende dyr har en lavere kapacitet til at skaffe ressourcer og undgå rovdyr i reproduktionstiden. Mange hanner af forskellige arter viser slående farver, ornamenter og bevægelser, der bringer dem i fare for at tiltrække en ægtefælle. Parthenogenetiske dyr tager ingen chancer.
- Parthenogenese tillader isolering af individer af en art. De har ikke pres på at møde hinanden gennem hele livscyklussen, så de er ikke bundet til et hierarki eller social sammenlægning.
Så hvis det er lettere at give anledning til liv ud af luften, hvorfor ofres dyr for at finde en makker? Dette dilemma er kendt som sexets paradoks..
I mutationen er nøglen
Den mest etablerede teori er, at seksuel reproduktion øger afkomets genetiske variabilitet. I noget komplekse vendinger antages det, at køn øger frekvensen af rekombinationsmutation.
Selvom det lyder svært at forstå, er nøglen enkel: To genetiske oplysninger er mere værd end én. Når en far og en mor bringes sammen, vil de præsentere forskellige variationer i genomet på trods af at de er af samme art, og børnene vil arve egenskaber ved begge.
Rent teoretisk set en art, der formerer sig uendeligt parthenogenetisk det ville ende med at blive slukket. Manglen på genetisk variation vil resultere i mindre tilpasningsevne, og enhver ændring i miljøet kan være ødelæggende for arten.
Men der er nøglen: dette er forudsigeligt i en teoretisk ramme, og alligevel er der mange evolutionære parthenogenetiske slægter, der ikke er uddøde. Dermed, man mener, at sexets paradoks endnu ikke er fuldstændigt løst.
Kromosomale mutationer har nøglen til tilpasningsevne.
En langsigtet investering
Vi kan se seksuel reproduktion som en langsigtet investering. Det koster mere energi, ressourcer, involverer morfologiske ændringer og øger risikoen, men også fremmer de næste generationers variation og tilpasningsevne.
Parthenogenetiske arter sparer på alt, der tidligere er eksponeret på individniveau, men de er mere sårbare over for ændringer i miljøet som art.
Mekanismerne til at forstå valget af en eller anden rute er ikke helt klare i dag, men en ting er sikkert: partenogenese er et fascinerende fænomen som fortsat er et genstand for undersøgelse og debat.