جانوری که هزاران سال بدون تولیدمثل جنسی دوام آورده است

پژوهشگران با مطالعه گونه‌ای از کنه‌های سوسک‌مانند، برای اولین‌بار نشان دادند جانوران می‌توانند برای مدت بسیار طولانی (احتمالا میلیون‌ها سال) کاملا بدون رابطه جنسی دوام بیاورند. جانوری که پژوهشگران مطالعه کردند، کنه اوپیلا نوا (Oppiella nova) است.

تاکنون، بقای یک گونه جانوری در دوره‌های زمانی طولانی بدون تولیدمثل جنسی بسیار بعید و تقریبا غیرممکن در نظر گرفته می‌شد؛ اما گروهی از جانورشناسان و زیست‌شناسان تکاملی از دانشگاه‌های کلن و گوتینگن آلمان و نیز دانشگاه لوزان سوئیس و دانشگاه مونپلیه فرانسه برای اولین‌بار اثر مزلسون را در گونه اوپیلا نوا نشان دادند که گونه تک‌جنسی از کنه‌های سوسک‌مانند است. اثر مزلسون توصیف‌کننده آثار مشخصی در ژنوم موجود است که از تولیدمثل کاملا غیرجنسی حکایت می‌کند.

تابه‌حال، دانشمندان مزیت‌های عالی تولیدمثل جنسی را ازنظر تکامل در تنوع ژنتیکی حاصل در فرزندان با برخورد دو ژنوم متفاوت که یک جفت والد تأمین می‌کنند، مشاهده کرده‌اند. در موجوداتی که دو مجموعه کروموزوم دارند؛ یعنی در هریک از سلول‌های خود دو نسخه ژنوم دیده می‌شود، مانند انسان‌ها و نیز گونه‌هایی از کنه سوسک‌مانند که تولیدمثل جنسی دارند، رابطه جنسی تضمین‌کننده ترکیب مداومی از دو نسخه است. بدین‌ترتیب، تنوع ژنتیکی میان افراد مختلف تضمین می‌شود؛ اما دو نسخه از ژنوم درون یک فرد به‌طور متوسط بسیار شبیه هم باقی می‌مانند.

اثر مزلسون تشخیص این تفاوت‌ها در مجموعه‌های کروموزومی گونه‌هایی را توصیف می‌کند که فقط تولیدمثل غیرجنسی دارند. این موضوع ممکن است ساده به‌نظر برسد؛ اما پروفسور تانجا شواندر از گروه بوم‌شناسی و تکامل دانشگاه لوزان توضیح داد: «در عمل، اثر مزلسون هرگز به‌طور قطعی در جانوران نشان داده نشده بود.»

توضیح وجود گونه‌های جانوری باستانی با تولیدمثل غیرجنسی برای زیست‌شناسان تکاملی دشوار است؛ زیرا به‌نظر می‌رسد تولیدمثل جنسی در بلندمدت بسیار زیان‌بار باشد. با‌‌توجه‌‌‌به اینکه تقریبا تمام گونه‌های دیگر فقط از راه جنسی تولیدمثل می‌کنند، گونه‌های جانوری مانند اوپیلا نوا که منحصرا از ماده‌ها تشکیل می‌شوند، «رسوایی‌های غیرجنسی باستانی» نامیده شده‌اند.

اثبات اینکه موجودات مذکور طبق آنچه فرض شده است، واقعا فقط از روش غیرجنسی تولیدمثل می‌کنند و مدتی طولانی است که این کار را انجام می‌دهند، کار بسیار پیچیده‌ای است. به‌گفته دکتر الکساندر برانت، نویسنده نخست مقاله از دانشگاه لوزان، ممکن است نوعی تبادل جنسی اسرارآمیزی وجود داشته باشد که هنوز شناسایی نشده است. برای مثال، ممکن است به‌ندرت و حتی به‌صورت تصادفی، نر دارای قدرت تولیدمثل تولید شود. تولیدمثل کاملا غیرجنسی حداقل ازنظر تئوری آثار مشخصی را در ژنوم برجای می‌گذارد: اثر مزلسون.

پژوهشگران برای مطالعه‌شان جمعیت‌های مختلف Oppiella nova و گونه خویشاوند آن‌ها Oppiella subpectinata با تولیدمثل جنسی را جمع‌آوری و ژنوم آن‌ها را توالی‌یابی و تجزیه‌و‌تحلیل کردند. دکتر جنس باست، یکی از اعضای پروژه از مؤسسه جانورشناسی دانشگاه کلن، مطالعه را طاقت‌فرسا می‌خواند و می‌گوید: «اندازه این کنه‌ها فقط یک‌پنجم میلی‌متر و تشخیص آن‌ها دشوار است. علاوه‌بر‌این، تجزیه‌‌و‌تحلیل این داده‌های ژنومی به برنامه‌های کامپیوتری نیاز دارد که به‌طور خاص برای این هدف طراحی شده باشد.» بنابراین، دانشمندان زیادی برای همکاری در این پروژه دعوت شدند.

تلاش‌های پژوهشگران درنهایت نتیجه داد و آن‌ها موفق شدند اثر مزلسون را ثابت کنند. باست نتیجه‌گیری می‌کند:

نتایج به‌وضوح نشان می‌دهد اوپیلا نوا فقط از راه غیرجنسی تولیدمثل می‌کند. این کنه‌ها ازنظر درک این موضوع که تکامل چگونه بدون رابطه جنسی عمل می‌کند، شگفت‌آور هستند.

نتایج نشان می‌دهد بقای یک گونه بدون تولیدمثل جنسی بسیار نادر است؛ اما غیرممکن نیست. اکنون گروه پژوهشی در تلاش برای درک این موضوع هستند که علت استثنایی‌بودن این کنه‌ها چیست.

نتایج مطالعه جدید در مجله PNAS منتشر شده است.