Kristin Nölting, Rostok Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Bacillus rossius cinsinə aid yetkin dişi bitki, ən sevdiyi qida mənbəyi olan tikanlı bitkinin üzərində. Müəllif: Bart Zijlstra, UNIL

Cinsin təkamülü biologiyanın ən böyük tapmacalarından biri olaraq qalır. Cinsi çoxalma heyvanlar aləmində dominantlıq etsə də, elm adamları yüksək xərclərinə baxmayaraq niyə davam etdiyini hələ də müzakirə edirlər. Daha da sirlisi, dişilərin erkəklərin heç bir töhfəsi olmadan öz surətlərini dünyaya gətirdiyi qeyri-cinsi çoxalmanın lehinə cinsiyyətin itirilməsidir.

Demək olar ki, bütün heyvanlar genomun iki nüsxəsini daşıyırlar, biri anadan, digəri isə atadan. Cinsi çoxalmada iki genom qarışdırılır və yalnız bir nüsxə ötürülür ki, bu da həm ana, həm də ata ardıcıllığını ehtiva edir. Heyvanlar arasında geniş yayılmış qeyri-cinsi çoxalma forması olan “bakirə doğum” da adlandırılan partenogenezdə hər iki nüsxə anadan nəslə klonik şəkildə miras qala bilər – heç bir qarışıq və ya digər dəyişikliklər olmadan.

Çubuqlu həşəratlar model sistem kimi

Cinsiyyət və partenogenez arasında təkamül keçidləri nadir hallarda müşahidə edildiyindən, cinsiyyətin necə itirildiyini anlamaq çox çətindir. Bunu araşdırmaq üçün tədqiqatçılar təbiətin ən qeyri-adi maskalanma ustalarından birinə – çubuq həşəratlarına müraciət etdilər. Onlar budaqları və yarpaqları heyrətamiz dəqiqliklə təqlid etmək və bununla da ac yırtıcılardan qaçmaq üçün ətraf mühitə mükəmməl şəkildə qarışmaq qabiliyyətləri ilə tanınırlar. Lakin onların möhtəşəm kamuflyajının arxasında daha az görünən başqa bir müxtəliflik forması – çoxalmalarının bir çox fərqli yolu var.

Bu reproduktiv müxtəliflik, xüsusilə də çox yaxın qohum növlərin belə nəsil yaratmaq üçün müxtəlif yollardan istifadə etdiyi Bacillus cinsinə aid Aralıq dənizi çubuq həşəratları arasında diqqəti cəlb edir. Onların çoxalma tarixini aşkar etmək üçün Lozanna, Lund və Rostok Universitetlərindən olan tədqiqatçılar Siciliya, materik İtaliya və Fransada bir neçə il ərzində sahə işləri apardıqları 500-dən çox vəhşi çubuq həşəratının genomik məlumatlarını təhlil etdilər.

Sonda onların işi öz bəhrəsini verdi və onlar təəccüblü dərəcədə mürəkkəb təkamül keçid ardıcıllığını aşkar etdilər. Məqalə Milli Elmlər Akademiyasının materiallarında dərc olunub .

Hekayənin hibrid mənşəyi

Hər şey təxminən 8000 il əvvəl, son buz dövrünün sonundan sonra baş verən ilkin hibridləşmə hadisəsi ilə başladı. Hibridləşmə iki növün cütləşdiyi və bir genom nüsxəsinin ana növündən, digərinin isə ata növündən miras qaldığı nəsillər əmələ gətirdiyi prosesi təsvir edir. Bir çox hallarda nəsil, dişi at və erkək eşşəyin nəsli olan qatır kimi, məhsuldar deyil. Lakin, Bacillusda hibridlərin çoxalması hibridogenez adlanan çox nadir və qeyri-adi reproduktiv rejimə keçidlə “xilas edildi”.

Hibridogenezdə iki valideyn genomundan yalnız biri (burada ana genom) klonik olaraq miras qalır. Ata genom hər nəsildə inkişaf edən yumurtalardan müəyyən bir şəkildə tanınır və çıxarılır. Daha sonra hibridogenetik nəsil tərəfindən sperması müəyyən dərəcədə “parazit” olan ata növünün erkəkləri ilə cütləşməklə yenidən daxil edilir və beləliklə hibrid vəziyyəti bərpa olunur.

Bir çox nəsillər sonra hibridogenez partenogenezə səbəb oldu. O vaxtdan etibarən hər iki valideyn genom klonal şəkildə miras qaldı. Bu, hətta daha da irəlilədi: Bir müddət sonra partenogenetik nəsil başqa bir valideyn növü ilə cütləşərək üçüncü bir genom əlavə etdi və üç fərqli genomu birləşdirən partenogenetik nəsillər əmələ gətirdi.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Laboratoriyada təkamülün yenidən qurulması

Komanda daha sonra bu keçidlərin bir neçəsini laboratoriya çarpazlaşmalarında eksperimental olaraq yenidən yaratdı və nəticədə əldə edilən təkamül yolunun bioloji cəhətdən mümkün olduğunu göstərdi. Bacillus çubuqlu həşəratların nəsil vermə müddəti bir il olduğunu və eksperimental laboratoriya çarpazlaşmalarının tamamlanması bir neçə il çəkdiyini nəzərə alsaq, bu, diqqətəlayiq bir səydir.

İsveçin Lund Universitetindən həmmüəllif Guillaume Lavanchy deyir: “Bu sistemi bu qədər maraqlı edən odur ki, biz vəhşi çubuq həşəratlarının təkamül tarixlərindən çıxardığımız hər bir keçidi laboratoriyada yenidən qura bildik. Hər bir təkamül keçidi növbəti keçidi mümkün edən şəkildə zəmin hazırlamış kimi görünür.”

İnsanlar tez-tez qeyri-cinsi çoxalmanı təkamülün çıxılmaz nöqtəsi kimi düşünürlər, çünki bununla əlaqəli bir çox mənfi cəhətlər var, məsələn, zərərli mutasiyaların toplanması və adaptasiya potensialının azalması. Bunun əvəzinə, yeni nəticələr hibridləşmənin və cinsiyyətin itirilməsinin daha da innovasiya üçün imkanlar yarada biləcəyini və cinsi əlaqə olmadan mənfi nəticələrə baxmayaraq qeyri-cinsi insanların yaşamasına kömək edə biləcəyini göstərir.

Açıq suallar və gələcək istiqamətlər

Tədqiqatın aparıldığı İsveçrənin Lozanna Universitetinin Ekologiya və Təkamül kafedrasının son müəllifi və professoru Tanja Schwander belə bir nəticəyə gəlir: “Çubuq həşəratları hibridləşmə hadisəsi şəklində tək bir genomik pozğunluğun və cinsiyyət itkisinin bir sıra təkamül yeniliklərini stimullaşdırmaq üçün katalizator kimi çıxış edə biləcəyini təsirli şəkildə nümayiş etdirir.”

Almaniyanın Rostok Universitetinin müxbir müəllifi Aleksandr Brandt əlavə edir: “Lakin müxtəlif keçidlərin altında yatan yaxın molekulyar səbəblər hələ də aydın deyil. Biz tədqiqatçılar üçün aseksuallığın təkamülünü izah edən iş yeni başlayıb.”

Nəşr detalları

Alexander Brandt və digərləri, Çubuqlu həşəratlarda cinsi çoxalma və partenogenez arasında ara mərhələ kimi hibridogenez, Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2535700123

Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları