Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Biologi

Fordelene ved Parthenogenese:Hvordan aseksuel reproduktion former overlevelse

Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Mens seksuel reproduktion introducerer genetisk diversitet, der kan buffer arter mod miljøændringer, tilbyder aseksuel reproduktion gennem parthenogenese sin egen suite af evolutionære fordele. I denne artikel undersøger vi, hvordan parthenogenese hjælper organismer med at spare energi, udvide populationer, bevare fordelagtige gener, kolonisere nye levesteder og endda drive medicinsk forskning.

Sparer tid og energi

Parthenogenetiske hunner producerer afkom fra ubefrugtede æg, hvilket eliminerer behovet for at finde en mage eller udføre omfattende frieri. Dette giver individer mulighed for at afsætte mere tid til fouragering og habitatvalg. For eksempel skifter bladlus til parthenogenese i de lange, ressourcerige sommermåneder, hvilket muliggør hurtig befolkningstilvækst uden omkostninger til parring.

Øger befolkningsstørrelsen

Fordi en enkelt hun kan producere en hel yngel af kloner, kan parthenogenetiske populationer fordoble deres vækstrate sammenlignet med seksuelle modparter. Som bemærket af Jeroen Gerritsen fra University of Georgia i "The American Naturalist", "vokser aseksuelle kloner dobbelt så hurtigt som en seksuel befolkning." Denne hurtige ekspansion er især fordelagtig i stabile miljøer med mange ressourcer.

Bevarer gunstige gener

Klonal reproduktion sikrer, at vellykkede genetiske kombinationer overføres uændret til successive generationer. I et konsistent habitat betyder det, at egenskaber, der giver høj kondition - såsom tørketolerance eller effektiv næringsstofoptagelse - forbliver intakte, hvilket giver parthenogenetiske afstamninger en konkurrencefordel.

Faciliterer befolkningsudvidelse

Forskning i parthenogenetiske tjørnetræer i Pacific Northwest, ledet af E.Y.Y. Lo og kolleger ved University of Toronto afslørede, at embryoner produceret aseksuelt indeholder en større DNA-nyttelast end dem fra seksuelt reproducerende slægtninge. Forfatterne foreslår, at dette ekstra genetiske materiale kan understøtte forbedret lagring af næringsstoffer og accelereret vækst, hvilket gør det muligt for disse træer at kolonisere en bredere vifte af levesteder.

Fremmer medicinsk forskning

Ud over økologi undersøger forskere potentialet ved parthenogenese til at generere stamceller uden befrugtning. Ved at lokke menneskelige oocytter til at starte udvikling in vitro, sigter forskerne på at skabe genetisk matchede stamceller til sygdomsmodellering, lægemiddelscreening og regenerative terapier. Hvis det lykkes, kan denne tilgang revolutionere personlig medicin.

Konklusion

Parthenogenese viser, at aseksuel reproduktion kan give betydelige fordele - hastighed, effektivitet og bevarelse af optimale gener - hvilket gør det til en vital strategi for mange arter. Mens seksuel reproduktion fortsat er hjørnestenen i biodiversiteten, fortsætter studiet af parthenogenese med at låse op for indsigt i evolution og tilbyder lovende veje til menneskers sundhed.

Varme artikler