Znajdź zawartość

Samice w populacjach z wyższym wskaźnikiem wsobności są bardziej promiskuityczne, by wyeliminować plemniki od niekompatybilnych genetycznie samców. Spółkują z wieloma partnerami, by wybrać jak najlepszą spermę, choć tylko jeden samiec gwarantuje zapłodnienie, a promiskuityzm może mieć niekorzystne, nawet śmiertelne, dla samicy skutki. Naukowcy z Uniwersytetu Wschodniej Anglii (UEA) wybrali do badań trojszyki gryzące (Tribolium castaneum). Zauważono, że w populacjach, gdzie nie ma chowu wsobnego, sukces reprodukcyjny był podobny, bez względu na to, czy samica spółkowała z jednym, czy z pięcioma samcami. Kiedy jednak wsobność występowała, w przypadku samic kopulujących z tylko jednym samcem liczba przeżywającego potomstwa spadała o 50%. Samice współżyjące z 5 partnerami były w stanie przywrócić wskaźnik przeżywalności z populacji bez chowu wsobnego. Entomolodzy z UEA sprawdzali, czy zaobserwowane zjawisko da się wyjaśnić niepłodnością samców, ale samce z chowu wsobnego były tak samo płodne jak samce niewsobne. Efekt zależał więc od genetycznego niedopasowania między samicami i samcami, które staje się powszechne w populacji z narastającym chowem wsobnym. Wyniki badań demonstrują, że samice dysponują mechanizmem odfiltrowania najbardziej kompatybilnej spermy, by uzyskać bardziej żywotne potomstwo. W ramach eksperymentu celowo doprowadzono do efektu wąskiego gardła, czyli zmniejszenia różnorodności genetycznej oraz zmiany częstości alleli. Ustalono, że po 15 pokoleniach samice trojszyków gryzących zaczęły zmieniać wzorce spółkowania i stały się o wiele bardziej promiskuityczne. Na razie nie wiadomo, w jaki sposób samice odfiltrowują najbardziej kompatybilną spermę. Mogą spółkować częściej i pozwalać, by wygrały najlepsze plemniki (pod warunkiem że wygrywająca sperma pochodziłaby od samców, które uniknęły wpływu depresji wsobnej, czyli obniżenia odporności na choroby czy płodności, wskutek nagromadzenia niekorzystnych alleli recesywnych). Inne wyjaśnienie jest takie, że do kopulacji samice wybierają, np. na podstawie wskazówek węchowych, mniej spokrewnione samce i tworzą sobie coś w rodzaju banków spermy. Sądzimy jednak, że [interesujący nas] proces zachodzi najprawdopodobniej na poziomie gamet, ponieważ samice spółkują z większością napotkanych samców i do zapłodnienia przechowują tylko niewielką część dostarczonej przez partnerów spermy. Wiemy, że systemy rozpoznawania plemnik-komórka jajowa istnieją, by uniknąć zapłodnienia przez niespokrewnione gatunki; tutaj spełniałyby one równoległą funkcję, zapobiegając zapłodnieniu przez zbyt blisko spokrewnione samce – tłumaczy prof. Matthew Gage.

Badacze z japońskiej Okayamy oraz z Exeter i Liverpoolu w Anglii odkryli, dlaczego samice niektórych gatunków współżyją w krótkim odstępie czasu z wieloma partnerami, nawet jeśli teoretycznie wystarczyłby kontakt z jednym z nich. Posiadanie wielu męskich partnerów seksualnych, zwane fachowo poliandrią, jest spotykane u wielu gatunków. Biologów od dawna zastanawiało jednak, dlaczego samice wybierają licznych samców, nawet jeśli do skutecznego zapłodnienia wystarczyłby jeden z nich. Jak twierdzą badacze, może tak się dziać dlatego, że zmniejsza to prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania się tzw. "samolubnych genów" (ang. selfish genes), blokujących dziedziczenie cech przenoszonych przez inne geny. Eksperyment przeprowadzono na muszkach z gatunku Drosophila pseudoobscura. Niektóre samce tego gatunku posiadają na swoim chromosomie X sekwencję DNA, która powoduje blokowanie aktywności plemników posiadających w swoim genomie "konkurencyjny" chromosom Y (mamy więc do czynienia z "samolubnym genem"). Oznacza to, że samce takie mogą płodzić wyłącznie potomstwo płci żeńskiej, gdyż plemniki zawierające chromosom Y, odpowiedzialny za rozwój samców, nie są zdolne do zapłodnienia. Owady hodowano przez dziesięć pokoleń. Badacze zaobserwowali, że gdy w obserwowanej grupie znajdowały się samce-nosiciele "samolubnego genu", samice znacznie częściej kopulowały. Po dziesięciu cyklach rozmnażania różnica ta stała się bardzo wyraźna: osobniki żeńskie wchodziły w kontakt z samcami raz na 2,75 dnia, gdy w badanej populacji były "samolubne" samce, zaś w grupie kontrolnej działo się to raz na 3,25 dnia. Badacze oceniają, że choć samice nie były w stanie wykryć nietypowego genu podczas kontaktu z partnerem, najprawdopodobniej częściej współżyły, by zwiększyć prawdopodobieństwo urodzenia samców. Co więcej, poliandria pozwalała na zwiększenie liczebności potomstwa, gdyż u każdego z samców noszących "samolubny gen" połowa spermy (czyli plemniki noszące chromosomy Y) była nieaktywna. Wynika z tego, że dzięki "stosowaniu" poliandrii samice zapobiegały wyginięciu całej populacji z powodu niedostatecznej liczby osobników płci męskiej. Badacze spekulują także, że zaobserwowana sytuacja doprowadziła do selekcji naturalnej promującej te warianty genów, które zwiększają skłonność samic do poliandrii. Jeden z autorów eksperymentu, dr Nina Wedell, pisze: współżycie samic z wieloma samcami zastanawiało biologów od dziesięcioleci. Jest ono bardziej ryzykowne i kosztuje samice wiele cennej energii. Nasze studium sugeruje, że ponoszenie tych kosztów jest jednak opłacalne, gdyż samica zwiększa swoje szanse na spłodzenie zdrowego potomstwa obu płci, które nie nosi "samolubnego genu". Zdaniem dr Wedell, różne formy "samolubnych genów" występują u wszystkich organizmów na Ziemi, zaś wiele z nich upośledza płodność. Badacze jeszcze nie potrafią co prawda odpowiedzieć, jaki jest ich dokładny wpływ tych nietypowych sekwencji DNA na rozmnażanie człowieka, lecz wierzą, że podobne badania przybliżają nas do zrozumienia tego zjawiska.