对有些动物来说,雌雄间相互交配是很麻烦的事,单独行动和无性繁殖是它们最好的选择。但是,根据进化论规则,长期放弃性行为的物种群体,会付出沉重的代价。迟早有一天,真核生物物种要么需要在 DNA 重组中交换染色体以增加遗传变异,要么面临灭绝的风险。但有一个例外,新小奥甲螨(Oppiella nova)并没有这样做。
一个来自欧洲的研究小组,通过比较新小奥甲螨基因组和其性活跃的表亲O. subpectinata的基因组后发现,这种微米大小的节肢动物,一直很好地过着贞洁的生活,维持了数百万年。
这些小螨虫的每条染色体都有一个副本组成它们的基因组,这使它们成为一个二倍体生物体。交换染色体,或者让它们时不时进行一下“混搭”,有助于给种群提供多样化的基因组合,这意味着当灾难来临时,无论是瘟疫、气候变化,还是引入新的捕食者,一定会有至少几个个体可以应对,不至于全军覆没。
还有其他方法可以保持一定程度的变异,而不依赖有性繁殖。这些过程导致突变在同一基因(或等位基因)的类型中以不同方式积累,在无性生物的基因中形成独特的特征。这种突变模式被称为梅塞尔森效应(Meselson effect),以哈佛大学遗传学家Matthew Meselson的名字命名,理论上可以用来识别一个二倍体生物为真正的长期无性繁殖物种。
研究人员需要一个强烈的、明确的基因变异信号。这种甲螨被怀疑在很久很久以前就放弃了性生活,而且再也没有回头。在600万到1600万年前就走上不寻常道路的小螨虫,它是一个已经存在了相当长时间的物种。而且,它是一个已知的无性物种,与它家族树分支上的其他物种不同,因此它是研究梅塞尔森效应的主要标本。该团队收集并分析其DNA,利用专门的计算机程序来破译基因组。结果清楚地表明,新小奥甲螨只进行无性繁殖。这并不是说无性繁殖就没有问题,只是新小奥甲螨似乎是生物学中一个例外。
研究人员认为,发现了这种在过去几百万年里离开性生活的动物,确实证明了没有性生活也可以茁壮成长。
题为“Haplotype divergence supports long-term asexuality in the oribatid mite Oppiella nova”的相关研究论文发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
前瞻经济学人APP资讯组
论文原文:
https://www.pnas.org/content/118/38/e2101485118
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