Без мужјака: Ова искључиво женска риба збуњује научнике

У рекама Мексика и јужног Тексаса плива риба која не би смела да постоји.

Она се креће у искључиво женском јату, док се њена сребрна крљушт трља о мужјаке блиско сродне врсте.

Овде она бира пара.

Али у необичном еволутивном обрту, његови гени не играју никакву улогу у њеним потомцима.

Процес је познат као гинегенеза, у којој она користи сперму мужјака само да би покренула развој јајних ћелија, али убрзо потпуно одбацује његов ДНК.

Рађа само ћерке, сваку клона ње саме.

Та риба је амазонска моли, названа по искључиво женском ратничком племену у грчкој митологији и збуњује научнике већ скоро читав век.

Еволуциона теорија сугерише да би асексуалне врсте требало брзо да изумру, јер се без секса временом у њиховом геному нагомилају штетне мутације.

Али ова чисто женска врста опстаје већ око 100.000 година.

Како је, дакле, амазонска моли преживела, кад би према теорији требало да је одавно изумрла?

Зашто је секс важан?

Секс је веома скуп, каже Едвард Рајсмајер, рачунски биолог са Универзитета Лудвиг Максимилијан из Минхена, у Немачкој, и коаутор нове студије о амазонској моли.

Јединке морају да проналазе пар, да се боре за њега, а сваки родитељ доприноси са само пола властите ДНК.

Размножавање је често неравноправно - женке многих врста улажу много више енергије од мужјака за размножавање, рађање или инкубацију, као и одгајање потомака.

Асексуално размножавање, за разлику од тога, звучи као много боља погодба.

Нема потребе за проналажењем (и излажењем на крај са) паром, а можете да проследите даље 100 одсто властитих гена.

А опет је свуда у стаблу живота секс доминантан.

„Ако погледате целокупну слику, секс је присутан 99,9 одсто“, каже Дејв Спеијер, еволутивни биолог са Универзитета у Амстердаму, у Холандији.

Током сексуалног размножавања, ДНК два родитеља промешају се попут шпила карата кроз процес звани рекомбинација, дајући сваком потомку јединствену комбинацију гена.

То значи да међу сексуалним врстама обично има више генетских варијација, јер сваки појединац има различиту мешавину гена, која је обично корисна за опстанак врсте.

Секс такође нуди заштиту.

Без овог генетског мешања, геноми се суочавају са спором, али неизбежном претњом званом Милеров зупчаник.

Кад се ДНК ископира, објашњава Спеијер, у њој „увек има грешака“.

Код сексуалних врста, те грешке могу бити избачене из генског фонда мешањем, али код клонирајућих врста које се превасходно размножавају асексуално, оне се изнова и изнова прослеђују даље.

Временом се те штетне мутације гомилају налик зупцима на једносмерном зупчанику – деградирајући геном, кликтај по кликтај, све док на крају врста не изумре.

Напредак без секса

Према овој идеји, асексуалне врсте би требало да буду кратког века, осуђене на генетско пропадање.

А опет неке, као амазонска моли, не само да преживљавају, већ и напредују.

Спеијер мисли да би део конфузије могао да потекне из начина на који се тумачи ова теорија.

Уместо да се ради само о сексу, он тврди да она може боље да се разуме као шире ограничење самог живота.

Било који систем мора да поседује начин за управљање генетским „грешкама“, а секс је само једна од тих стратегија.

Кад се овако посматрају, дуговечне асексуалне врсте не пркосе нужно еволутивним правилима, већ проналазе алтернативне начине да их заобиђу.

У читавом животињском царству, постоји неколико асексуалних створења која изгледају као да су истрајале дуже него што теорија предвиђа, од инсеката гранчица што бораве по шикарама, до „микро-животиња“ налик мехурима.

Амазонска моли спада у ексклузивни клуб врста које имају само женке посвећене, генерацију за генерацијом, животу без очева.

Како ови дуговечни асексуалци успевају да избегну судбину коју им предвиђа Милеров зупчаник још увек је предмет расправе.

'Копи-пејст' систем

Рајсмајер каже да нова студија расветљава претходно недостајуће парче слагалице.

„А то парче је генска конверзија.“

Генска конверзија је облик генетске поправке и није јединствена само за амазонску моли.

Дешава се код многих организама, па чак и код људи.

Код сексуалне врсте као што смо ми, сваки појединац обично носи две копије већине гена – једну од наше мајке и једну од нашег оца.

Кад је ДНК оштећена, на пример, УВ зрачењем, ћелије могу понекад да користе једну копију гена као шаблон за поправку друге.

Овај процес, познат као генска конверзија, може на крају да направи две копије гена сличну једна другој.

Код људи и већине животиња, овај механизам углавном функционише као позадински процес који у тишини поправља штету на ДНК чим она настане.

Али код амазонске моли, изгледа да игра много важнију улогу у одржавању њеног генома.

Рајсмајер и његов тим користили су секвенцирање читавих генома како би упоредили ДНК амазонске моли из неколико генерација.

Приметили су да су делови молине ДНК изгледали као да су изнова били „преснимљени“, не кроз генетско мешање сексом, већ кроз генску конверзију која се јављала чешће код моли него код других животиња.

Овде се чини да генска конверзија ради нешто слично за молин геном као што секс ради за наш – помаже да се ограничи акумулација штетних мутација.

Као и већина асексуалних животиња, амазонска моли је настала из једног, случајног сусрета.

Истраживање указује да се овај догађај одиграо пре око 100.000 година кад се женка атлантске моли упарила са мужјаком сејлфин моли.

За разлику од већине хибрида, као што су мазге или лигари, ово упаривање није произвело неплодне потомке.

Уместо тога, произвело је лозу способну да се размножава без секса.

И зато сада свака амазонска моли носи генетски материјал две предачке врсте – дајући врсти у старту високу генетску варијацију, биолошку предност у односу на Милеров зупчаник.

Ово двојне наслеђе вероватно је кључ молине способности за тако свеобухватну генску конверзију.

Зато што су њене родитељске врсте релативно блиски сродници, њихови гени су довољно слични да углавном врше исте функције, али и довољно различити да понуде широк дијапазон шаблона са којима може да се ради.

Оно што је једнако изненађујуће је што се чини да се генска конверзија дешава чешће у неким деловима генома него у неким другим.

„Оне врсте мутација од којих очекујете да буду најгоре, најопасније, најштетније, то су тачно она места у геному на којима најчешће видимо генску конверзију“, каже Рајсмејер.

Резултат је врста која делује као да је невероватно доброг генетског здравља упркос 100.000 година проведених без секса.

Импликације по људску биологију

Разумевање ових алтернативних стратегија за излажење на крај са генетским „грешкама“ могло би да има импликације које одлазе даље од амазонске моли, па чак и по људску биологију.

Штетне мутације, на крају крајева, нису јединствене за асексуалне врсте.

„Канцер је болест мутација“, каже Рајсмајер.

Иако он води рачуна да не преувелича импликације властитих открића, каже да било шта што може да поспеши наше разумевање генетске мутације – и природне стратегије за излажење на крај са њима – биће од помоћи на дуже стазе.

Да ли је амазонска моли развила истински стабилну алтернативу моћи мешања гена путем секса остаје отворено питање.

Научници и даље не знају колико дуго генска конверзија може да држи Милеров зупчаник по страни.

Али за рибу за коју је еволуциона теорија некада тврдила да не би ни смела да постоји, слика њеног генетског здравља неочекивано је добра.

„Мислили смо да је сексуална репродукција била једини исправан начин да се геном одржи здравим... Али сада смо сазнали да није тако, постоји још један начин“, каже Рајсмајер.

ББЦ на српском је од сада и на Јутјубу, пратите нас ОВДЕ.

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру, Instagramу,Јутјубу и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на bbcnasrpskom@bbc.co.uk