Divlji svijet pun je fascinantnih malo poznatih procesa. Uobičajeno, ljudska bića povezuju reprodukciju s aktivnošću za koju su potrebna dva člana, ali priroda je osmislila mehanizme tako da život u osnovi može nastati ni iz čega. Primjer za to je partenogeneza.
Partenogeneza je oblik aseksualne reprodukcije koja se temelji na razvoju neoplođenih ženskih spolnih stanica. Često se javlja u životinjskim redovima s manje fiziološke složenostipoput rotifera, ravnih crva, rakova i insekata. Unatoč tome, ovaj uzbudljiv proces dokumentiran je i kod kralježnjaka, poput gmazova, riba i iznimno ptica.
Ključno pitanje na koje ćemo ovdje pokušati odgovoriti je: Zašto dolazi do partenogeneze?
Vrste partenogeneze
Ovaj se proces klasificira na nekoliko načina ovisno o vrsti potomstva koje daje:
- Arenotoza: potomstvo produkta partenogeneze je isključivo muško.
- Telotoza: antiteza arenotoze. Potomci su isključivo ženke.
- Amfitoza: iz tog procesa nastaju pojedinci oba spola.
Postoje i različite vrste partenogeneze prema važnosti procesa u reprodukciji vrste.
S jedne strane imamo ležerne partenogenetske epizode, u kojima se pojedinci općenito razmnožavaju spolno, ali u nekim slučajevima neoplođena jajašca daju potomstvo. To je uočeno kod nekoliko vrsta leptira.
Nasuprot tome, postoji i obavezna partenogeneza, u kojem gotovo potpuno odsustvo mužjaka čini ovu jedinu održivu strategiju ostavljanja potomaka. Ova vrsta je uobičajena kod različitih vrsta gmazova, gdje su mužjaci potpuno nestali iz populacija vrste.
Nakon što su pojmovi definirani, važno je istražiti zašto je ovaj čudesni proces nastao s evolucijskog gledišta.
Mnoge vrste insekata su partenogeneti.
Seksualna reprodukcija je skupa
Filogenetske studije potvrđuju da je partenogeneza nastala kroz povijest u različitim skupinama životinja neovisno. Ova aseksualna reprodukcija ima nekoliko prednosti:
- Partenogenetske životinje ne moraju trošiti energiju na traženje srodnika s kime se razmnožavati, niti se međusobno natjecati kako bi privukli pozornost suprotnog spola. To uvelike smanjuje selektivne pritiske uspostavljene spolnom selekcijom.
- Partenogeneza također uvelike povećava potencijal za kolonizaciju vrste, budući da jedna jedinka može tvoriti lozu.
- Spolno reproducirane životinje imaju manji kapacitet za dobivanje resursa i izbjegavanje predatora tijekom reproduktivne sezone. Mnogi mužjaci različitih vrsta pokazuju upadljive boje, ukrase i pokrete koji ih ugrožavaju kako bi privukli partnera. Partenogenetske životinje ne riskiraju.
- Partenogeneza omogućuje izolaciju jedinki vrste. Nemaju pritisak da se upoznaju tijekom čitavog životnog ciklusa, pa nisu vezani za sustav hijerarhije ili društvene agregacije.
Dakle, ako je lakše stvoriti život iz zraka, zašto se životinje žrtvuju kako bi pronašle partnera? Ova je dilema poznata kao paradoks seksa..
U mutaciji je ključ
Najraširenija teorija je da spolna reprodukcija povećava genetsku varijabilnost potomaka. Donekle složeno, pretpostavlja se da spol povećava brzinu rekombinacijske mutacije.
Iako zvuči teško za razumijevanje, ključ je jednostavan: genetske informacije dvoje vrijede više od podataka jednog. Kad se otac i majka okupe, oni će predstaviti različite varijacije u genomu unatoč tome što su iste vrste, a djeca će naslijediti karakteristike oba.
Sa čisto teorijskog gledišta, vrsta koja se beskonačno razmnožava partenogenetski na kraju bi se ugasilo. Nedostatak genetske varijabilnosti preveo bi u manju prilagodljivost, a svaka promjena u okolišu mogla bi biti razorna za vrstu.
No, postoji ključ: to je predvidljivo u teorijskim okvirima, a ipak postoje mnoge evolucijske partenogenetske loze koje nisu izumrle. Tako, smatra se da paradoks seksa još nije potpuno riješen.
Kromosomske mutacije drže ključ prilagodljivosti.
Dugoročna investicija
Seksualnu reprodukciju možemo promatrati kao dugoročno ulaganje. Košta više energije, resursa, uključuje morfološke promjene i povećava rizik, ali također promiče raznolikost i prilagodljivost sljedećih generacija.
Partenogenetske vrste štede na svemu prethodno izloženom na individualnoj razini, ali su kao vrsta osjetljivije na promjene u okolišu.
Mehanizmi za razumijevanje izbora jedne ili druge rute danas nisu sasvim jasni, ali jedno je sigurno: partenogeneza je fascinantna pojava koji je i dalje predmet proučavanja i rasprave.