Načo sú muži? Teda samci (nielen) hlíst

Celkove to nie je nič nové naopak, ide o jednu zo základných biologických právd. Ale preveruje sa obtiažne, preto je každý potvrdzujúci pokus stále významný.

Teraz ich bolo vyše stovky, pričom mali povahu akejsi evolúcie v malom. Výsledky opísali v najnovšom čísle časopisu Nature doktorand Levi Morran, študentka Michelle Parmenterová a ich profesor Patrick Phillips z Oregonskej univerzity v Eugene (USA).

Skúmali rozmnožovanie hlísty z druhu Caenorhabditis elegans, známeho a hojne využívaného laboratórneho organizmu: je dosť zložitý, aby boli výsledky biologicky zaujímavé, a súčasne dosť jednoduchý, aby sa s ním dalo ľahko pracovať.

Pri samooplodnení má potomstvo sto percent génov materského organizmu. Pri pohlavnom rozmožovaní po päťdesiatich percentách génov od každého rodiča. V prvom prípade je všetko potomstvo schopné ďalšieho rozmnožovania, v druhom to tak nebýva vždy.

V prvom prípade sa netreba "zanášať s otravnými samcami", odpadajú tzv. evolučné náklady samcov, ktoré samé osebe nedokážu mať potomstvo a prvoplánovo budia dojem biologického mrhania. Populácie rastú dvakrát rýchlejšie ako populácie pri pohlavnom rozmnožovaní.

Biológovia si preto už od Charlesa Darwina kládli otázku: Prečo vôbec existuje pohlavné rozmnožovanie? Lenže ľahký a nekomplikovaný život bez samcov má háčik. Vlastne dva.

Názorne to doložili aj nové pokusy s minievolúciou hlíst. Populácie hlíst pri nich experimentátori umiestňovali do prostredí s rôznymi faktormi vrátane istej baktérie, ktorá hlísty de facto požierala zvnútra. A sledovali, ako sa ktorá populácia zadaptuje.

Hlísty sa normálne rozmnožujú oboma spôsobmi. Ich populácie tvoria hermafrodity, ktoré pestujú samooplodnenie, a samce. Experimentárori populácie geneticky upravili tak, aby sa rozmnožovali buď iba samooplodnením, alebo iba pohlavne, hermafrodity so samcami.

Potom sledovali evolúciu 60 populácií hlíst počas 50 generácií. Všelijako pri tom kombinovali vplyv mutácií, systémy párenia a celkové genetické pozadie.

Samooplodňujúce sa populácie boli oveľa zraniteľnejšie. Prvý háčik: hromadili sa v nich škodlivé mutácie. Druhý: nedokázali sa zadaptovať na rýchle zmeny prostredia.

Napriek tradičným predpokladom sa samooplodňujúce populácie hlíst nedokázali zbaviť väčšiny mutačnej záťaže. Prekážkou sa stala mierne stúpajúca frekvencia mutácií. Súhrne to v dlhodobom horizonte ohrozovalo prežitie samoplodňujúcich sa hlíst.

ôNeschopnosť samooplodňujúcich sa populácií prispôsobiť sa zmenám podmienok životného prostredia pomáha vysvetliť, prečo také populácie vymierajú pravdepodobnejšie ako tie s pohlavným rozmnožovaním," povedal Levi Morran, prvý autor článku v Nature.

Z evolučného hľadiska výhody samcov prevažujú nad ich nevýhodami. Preto je v rámci prírodných populácií pohlavné rozmnožovanie skôr pravidlom ako výnimkou.

"Mnohí vedci argumentovali, že pohlavné rozmnožovanie sa vyvinulo kvôli zamedzeniu genetických dôsledkov samooplodňovania. Iní zasa zdôraznili úlohu, ktorú hrá pohlavné rozmnožovanie pri tvorbe genetickej premenlivosti, nevyhnutnej pre evolučnú zmenu. Naša práca ukazuje, že dôležité sú obidva tieto faktory," doplnil Levi Morran.

Zdroj: TASR