Forskere afslører, hvordan genetisk identiske vandlopper udvikler sig til forskellige køn

Forskere ved Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) og Göteborgs Universitet har opdaget, hvordan genetisk identiske vandlopper udvikler sig til hanner eller hunner afhængigt af miljømæssige signaler.

Forskerne, ledet af professor Akiko Hirayama fra OIST Marine Genomics Unit og professor Diarmaid Ó Foighil fra Göteborgs Universitets Institut for Havvidenskab, studerede vandloppen Daphnia magna, et lille ferskvandskrebsdyr, der formerer sig både seksuelt og ukønnet.

Daphnia magna er en art, der er kendt for sin cykliske parthenogenese, hvilket betyder, at den veksler mellem aseksuel og seksuel reproduktion. Under aseksuel reproduktion producerer hunnerne genetisk identiske afkom uden behov for hanner. Men under visse miljøforhold, såsom trængsel eller mangel på mad, skifter Daphnia magna til seksuel reproduktion, og hanner bliver produceret.

Forskerne fandt ud af, at en nøglefaktor i kønnet af Daphnia magna er koncentrationen af ​​et hormon kaldet juvenilhormon (JH). JH produceres af en kirtel i hovedet på vandloppen, og dens niveauer svinger i løbet af organismens livscyklus.

Hos aseksuelle kvinder er JH-niveauerne høje, hvilket hæmmer udviklingen af ​​mandlige egenskaber. Men når JH-niveauer falder, såsom som reaktion på miljømæssige signaler, udløser det udviklingen af ​​mænd.

Forskerne fandt også ud af, at JH-niveauer reguleres af et gen kaldet doublesex (dsx). Dsx er en mesterregulator for kønsbestemmelse hos mange dyr, og i Daphnia magna er den ansvarlig for at kontrollere ekspressionen af ​​andre gener, der er involveret i mandlig og kvindelig udvikling.

Ved at forstå, hvordan JH og dsx kontrollerer kønsbestemmelse i Daphnia magna, håber forskerne at få indsigt i udviklingen af ​​køn og reguleringen af ​​seksuel reproduktion hos andre dyr.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.