Britští vědci na příkladu planktonních korýšů Daphnia prokázali, že pohlavní rozmnožování poskytuje zvýšenou ochranu proti parazitům ve srovnání s nepohlavním rozmnožováním již u první generace potomků. To pomáhá vysvětlit, proč sexuální reprodukce zůstává nejběžnějším typem reprodukce u eukaryot, navzdory vysokým nákladům na energii. Článek uveřejněný v časopise Proceedings of the Royal Society B.

Итоги научной премии Сбера 2023.

Pohlavní rozmnožování vyžaduje mnohem více energie než nepohlavní rozmnožování. Pokud jsou všechny ostatní věci stejné, nepohlavně se rozmnožující populace se zvětšují rychleji než populace pohlavně se rozmnožující: nepotřebují hledat partnery pro páření a produkovat samce a koadaptované genové komplexy nejsou zničeny rekombinací. Navzdory tomu všemu zůstává sexuální reprodukce nejběžnějším typem reprodukce mezi eukaryoty.

Proč tomu tak je, není dosud zcela jasné. Jedno z hlavních vysvětlení je popsáno v hypotéze Červené královny. Obecně tato hypotéza předpokládá, že všechny živé organismy se musí neustále vyvíjet nejen proto, aby získaly nějaké výhody, ale také proto, aby jednoduše přežily v „evolučních závodech ve zbrojení“, tedy v boji s konkurenty, predátory a parazity. . Hypotéza vděčí za svůj název frázi Černé královny z Alice Through the Looking Glass od Lewise Carrolla: „No, víte, musíte běžet tak rychle, jak můžete, jen abyste zůstali na stejném místě.“ Hypotéza vysvětluje výhodu pohlavní reprodukce oproti nepohlavní reprodukcí zejména tím, že rekombinace DNA, ke které dochází během pohlavního rozmnožování, díky neustálému promíchávání alel, zajišťuje vznik nových genotypů. Tyto nové a rozmanité genotypy slouží jako materiál pro přirozený výběr a zajišťují odolnost hostitelské populace vůči parazitům – a to navzdory skutečnosti, že paraziti se také neustále vyvíjejí a tvoří stále nové a nové genotypy.

Autoři nového článku se rozhodli tuto hypotézu otestovat na příkladu planktonních korýšů Daphnia Daphnia magna a v nich žijící paraziti – bakterie Pasteuria ramosa. Dafnie jsou schopny se rozmnožovat nepohlavně i pohlavně. Po většinu roku se rozmnožují partenogenezí, kdy se další generace samic vyvíjejí z diploidních vajíček tvořících samice. Na podzim se však ze stejných diploidních vajíček vlivem vnějších faktorů vyvinou samci, které pak samice využívají k pohlavnímu rozmnožování.

ČTĚTE VÍCE
Jak dlouho mohou zlaté rybky žít bez kyslíku?

Po shromáždění dafnie v jezírku dostali vědci po chvíli čekání dvě skupiny potomků: ty, které se objevily v důsledku partenogeneze, a ty, které se objevily v důsledku sexuální reprodukce. V laboratoři byly obě skupiny infikovány bakterií Pasteuria ramosa, získanou ze stejného rybníka ve stejnou dobu jako dafnie, a bakteriemi získanými ze stejného rybníka, ale o rok později. Ukázalo se, že bakterie ze stejného roku se ve skupině nepohlavně získaných potomků množily mnohem rychleji než ve skupině potomků získaných pohlavně. Navíc sexuálně produkovaní potomci byli dvakrát odolnější vůči bakteriím následujícího roku (tedy těm, které se vyvinuly společně se svými rodiči) než nepohlavně produkované potomky.

Jak autoři uzavírají, výsledky opět potvrzují hypotézu Červené královny, což ukazuje na zvláštní roli parazitů při vzniku a udržování sexuální reprodukce. Přitom, jak studie ukázala, výhoda pohlavního rozmnožování oproti nepohlavnímu se projevuje již u první generace potomků.

Nedávno vědci popsali další příklad „evolučního závodu ve zbrojení“ v akci: některým populacím tasmánských čertů se během několika generací podařilo získat odolnost vůči infekční rakovině DFTD (Devil facial tumor disease), která je smrtelná u téměř 100 lidí. procent případů.

Akvária – akvárium pro začátečníky, akvárium pro amatéry, akvárium pro profesionály

Самое читаемоеNejčtenější

Пищеварительная система рыб. Строение и функцииTrávicí soustava ryb. Struktura a funkce
Шкала общей жесткости водыCelková stupnice tvrdosti vody
Кровеносная система рыб. Органы кроветворения и кровообращенияOběhový systém ryb. Hematopoetické a oběhové orgány

— Velcí korýši. Daphnia magna. Samice dosahuje 6 mm, samec – 2 mm, larva – 0,7 mm. Pohlavně dospívá během 4-14 dnů, vrhy se objevují každých 12-14 dnů. Ve snůšce se najednou vyvine až 80 vajec. Životnost je 110-150 dní.

– Středně velcí korýši. Daphnia pulex, Daphnia pulex. Samice dosahuje 3-4 mm. Snůška obsahuje až 25 vajec. Snáší vajíčka každých 3-5 dní. Žije 26-47 dní. Daphnia longispina, Daphnia longispina. Rod Simocephalus, Simocephalus a ceriodaphnia, Ceriodaphnia.

— Malí korýši (až 1,5 mm). Daphnia moina (také známá jako viviparózní dafnie). Samice dosahuje 1,5 mm, samec – 1,1 mm, larva – 0,5 mm. Pohlavně dospívá během jednoho dne. Vejce snáší každé 1-2 dny. Klade až 53 vajíček a žije 22 dní. Daphnia bosmina, Daphnia bosmina, Daphnia chydorus, Daphnia Chydorus.

Dafnie živí se rostlinným planktonem, bakteriemi a nálevníky. Abych je snědl Korýš dafnie Pohybem nohou vytváří proud vody, čímž nasává potravu.

ČTĚTE VÍCE
Kdo může žít v akváriu bez provzdušňování?

Korýši jsou velmi citliví na světlo: když se setmí, vystoupí na povrch a naopak. Pro dafnie charakteristický vertikální migrace (proto se doporučuje chytat je brzy ráno nebo při západu slunce – ne však ve dne): během denního světla migrují korýši ke dnu a ve tmě vystupují k hladině. Prokázané vysvětlení tohoto jevu dosud nebylo nalezeno, ale převládající verze je použití „ochrany před predátory“. vertikální migrace.

Samice mají mezi hřbetním povrchem těla a hřbetním okrajem skořápky zvláštní dutinu, do které se kladou a za příznivých podmínek vyvíjejí vajíčka.

Самки дафнии с яйцами

Za teplého letního počasí se v této dutině samice vytvoří až 100 neoplozených vajíček, ze kterých pak vylézají pouze samice. Samice pak líná a vajíčka jsou opět produkována v její plodové komoře.

Mladá Dafnie začít reprodukovat doslova pár dní po narození od plodiště. Jde o období hromadného rozmnožování korýšů, během kterého se voda jeví jako rezavá.

Když se ochladí, koncem léta a na podzim začnou z vajíček vylézat samci a samice tvoří vajíčka, která se vyvinou až po oplodnění samcem. Takto oplozená vajíčka, uzavřená v husté skořápce, jsou těžší a bohatá na žloutek. Plavou ve vodním sloupci nebo leží na dně a dobře snášejí sucho i mráz, při oteplení se probouzejí, rodí samice a cyklus se opakuje.

Příspěvek publikoval Igor Magnificent v kategorii Dafnie, Svět zvířat, Živá strava. Uložte si permalink do záložek.