Researchers Close In On The Mystery Of Why Sex Evolved

به همین دلیل، از لحاظ تکامل، موجودات دارای جنس ممکن است نسبتا واضح باشند - آنها این کار را برای تکثیر می کنند. واضح است که انتخاب طبیعی باید به افرادی که می توانند بیش از آنانی را که نمی توانند باز تولید کنند، به نفع خود. اما این نقطه ضعف است. برای بسیاری از گونه ها یک جایگزین وجود دارد: تولید مثل غیرعادی.

پس چرا جنس در بسیاری از گونه ها تکامل یافته است؟ به طرز شگفتآوری، هیچ واضح واضحی برای این سوال وجود ندارد. در واقع، تا به امروز، محققان بیش از فرضیه های مختلف 20. اخیرا تعدادی از آزمایشات آزمایش این نظریه ها را آغاز کرده اند و ما را به یافتن یک راه حل نزدیک تر کرده اند.

در گونه های غیرمعمول، یک زن بدون تکینگی ژنتیکی یک مرد بازسازی می شود و دختران را به طور موثری با یکسان سازگار می کند. هرکسی که گلهایش را با غرق شدن گیاهان زخمی کرده است (نام مستعار: greenflies یا شته) خواهند دانست که چگونه این استراتژی موفق است.

کلید حل مشکل فکری این واقعیت است که اغلب مردان اغلب به فرزندان سرمایه گذاری نمی کنند. در حالی که مادران جنسی باید هر دو پسران و دختران را تولید کنند، یک زن نابالغ می تواند تنها دختران را بگیرد. اگر زنان جنسیت سرمایه گذاری می کنند (تخم ها را می خورند، جوانان را تغذیه می کنند)، این باعث می شود که مردم سریعتر رشد کنند: یک زن غیرمعمول می تواند به دو نفر تبدیل شود، دو نفر می توانند به چهار نفر، چهار نفر می توانند هشت و غیره. این تایید شده است توسط آزمایش در مقایسه با سوسک های جنس مؤنث به طور موثری در آزمایشگاه مقایسه می شود.

به غیر از پستانداران (از جمله انسان) و پرندگان، انواع تقریبی در تقریبا در هر گروه طبقه بندی، از جمله ماهی، خزندگان، گیاهان و حشرات وجود دارد - اما آنها غیر معمول هستند. بنابراین با وجود مزایای تولید مثل غیرعادی، این به ما می گوید که در بلند مدت، جنسیت برنده می شود.


innerself subscribe graphic


جهش های بد در مقابل سازگاری

تحقیقات تکاملی در مورد مسئله تا حد زیادی متمرکز بر دو کلاس گسترده از فرضیه ها است. آنها هر دو بر اساس این واقعیت است که جنسیت با مخلوط کردن آرایش ژنتیکی والدین، تنوع ایجاد می کند. شما و من نسخه های یکسان از والدین ما نیستند، در حالی که دختران یک شبه غیرمعمول هستند.

این تنوع در سطح ژنتیکی ظاهر می شود: جنس برخی از ارگانیسم ها را در میان گونه هایی با تعداد زیادی جهش های مضر تولید می کند و برخی نیز با نسبتا کمی هستند. طرفداران به اصطلاح نظریه قطعی جهشی استدلال می کنند که اگر موجودات با جهش های زیادی دارای شانس بی نظیری از بقای خود باشند، بسیاری از جهش های بد معمولا با میزبان خود می میرند و تعداد زیادی از ارگانیسم هایی را که از چنین جهش هایی آزاد هستند، می کشند. در گونه های غیرمعمول، به علت عدم تنوع، هیچ یک از افراد به طور خاص تحت تاثیر جهش قرار نگرفته است. به عنوان یک نتیجه، هیچ یک از جهش های جهشی که بسیاری از جهش های مضر را حذف می کند.

با این حال، این نظریه به طور فزاینده مورد سوءاستفاده قرار می گیرد، زیرا مشخص می شود که بسیاری از گونه های جنسی، از جمله حشرات و گیاهان، به عنوان تئوری نیاز به تولید جهش های مضر زیادی ندارند.

یکی دیگر از فرضیه های مطرح کننده قوی بیان می کند که جنس جنسیت را قادر می سازد تا نسب به سازگار با شرایط در حال تغییر. آزمایشات تأیید می کنند که اعضای یک جنسیت جنسی معمولا وقتی که شرایط تغییر می کنند، سریعتر از اعضای یکسان از همان گونه سازگار می شوند. در واقع آزمایش سوسک ذکر شده در بالا نشان داده است که اگر جمعیت جنسی اجازه داده شود آزادانه در شرایط تغییر شرایط تکامل یابد، ممکن است جمعیت غیرمعمول را به طور کامل جایگزین کند.

دلایل زیادی وجود دارد که چرا جنسیت سازگاری را تسهیل می کند. به عنوان مثال، تصور کنید که دو نفر در یک جمعیت نامتقارن که هر دو دارای جهش خوب اما متفاوت هستند. از آنجا که DNA آنها نمی تواند مخلوط شود، فرزندان آنها به رقابت با یکدیگر پایان می دهند (این تداخل کلونال نامیده می شود) - شما هرگز مزایای هر دو جهش در یک فرد را دریافت نخواهید کرد. با این حال، در یک جمعیت جنسی، هر دو جهش خوب می توانند راه خود را به یک فرد پیدا کنند. به این ترتیب، ما از هر دو استفاده می کنیم، که باعث می شود سازگاری بسیار ساده تر شود. یک مطالعه در سطح مولکولی 24 فوریه منتشر شد تأیید کرده است که رابطه جنسی واقعا تداخل کلونال را کاهش می دهد.

نظریه ملکه: انگل ها؟

بنابراین افزایش سرعت سازگاری به نظر می رسد یک توضیح بسیار خوب است. اما چه اتفاقی می افتد پس از تغییر محیط زیست رخ داده است و شرایط تثبیت شده است؟ آیا ما انتظار نداریم که اسککسال ها مجددا به رقابت جنسی برسند؟ به همین دلیل، بسیاری از محققان به طور فزاینده ای جذب این ایده شده اند که تنوع ایجاد شده توسط جنس نیز باعث می شود گونه ها در نژاد تثبیت کننده بی پایان با انگیزه های آنها سازگار شوند.

این نوع از بازی تکامل گربه و موش به نام تکامل ملکه سرخ، از شخصیت در آلیس در سرزمین عجایب که اصرار داشت که باید فقط به همان جا ماند. در واقع، ژن های مربوط به ایمنی برخی از سریع ترین تکامل ما هستند. نیز وجود دارد شواهد جدید این گونه می تواند مقدار مخلوط ژنتیکی آنها را افزایش دهد وقتی که آنها احساس می کنند که آنها با انگل آلوده هستند. این بدان معنی است که فرزندان آنها حتی بیشتر از یکدیگر و والدینشان متفاوت خواهند بود.

ما همچنین معایب کمبود تغییرات در گیاهان زراعی را می دانیم. به عنوان مثال، حمله توسط انگل ها منجر به قحطی سیب زمینی ایرلندی در 1845-49. در حال حاضر موز هستند در معرض خطر از حمله توسط انگل های متعدد قارچی این به این معنی است که بیش از 95 درصد تجارت صادرات موز فقط یک سویه غیر عادی است (کاوندیش).

بنابراین موجودات دارای جنس هستند تا اطمینان حاصل کنند که فرزندانشان از بین نمی روند و یا آنها را نسبت به جهش های مضر آزاد می کنند؟ این فرضیه ها نباید متقابلا منحصر به فرد باشد. محققان در این زمینه به طور فزاینده ای علاقه مند به نوعی مدل ترکیبی هستند.

در حال حاضر ما به سوی مطالعات تکامل جنسی در سطح مولکولی - بنابراین ما می توانیم موتاسیون های دقیق را که در هنگام انطباق از دست رفته یا به دست آمده است، بسنجیم. مطالعات سرنوشت جهش در نتیجه تکامل مشترک میزبان ها و انگل ها نیز در اطراف گوشه قرار دارند. با این وجود، مسئله اصلی باقی می ماند: درک اینکه چرا گونه های بیشتر از هر دو جهان (به عنوان در واقع شته ها) ندارند و هر دو مرحله تولید مثل جنسی و غیر جنسی دارند.

درباره نویسنده

hurst laurenceلورنس دی. هرست، استاد ژنتیک تکاملی در مرکز تکامل میلن، دانشگاه حمام. تحقیق او مربوط به تکامل ژن ها، ژنوم ها و سیستم های ژنتیکی است. او به ویژه در مورد درک سرنوشت جهش های ظاهرا بی ضرر علاقه مند است. هدف فعلی این است که درک تکاملی ژن و تکامل ژنوم را به بهبود تشخیص و مراقبت های بهداشتی تبدیل کنید.

این مقاله در ابتدا در گفتگو ظاهر شد

کتاب های مرتبط:

at InnerSelf Market و آمازون