Nyolcvanmillió év szex nélkül

Brit kutatók választ találtak arra, hogyan volt képes egy kizárólag ivartalanul szaporodó kerekesféreg faj nyolcvanmillió éven keresztül fennmaradni. Ezzel megoldották az evolúcióbiológia egyik nagy rejtélyét, amelyet a nemrég elhunyt angol biológus, John Maynard Smith az evolúció szexbotrányának nevezett.

A soksejtű állatok nagy többsége ivarosan (szexuálisan) szaporodik. Ez azt jelenti, hogy utódaik két különböző nemű egyed ivarsejtjeinek egyesülésével jönnek létre. Az ivarsejtek egy-egy példányban tartalmazzák a szülők génkészletét (genomját), míg az állatok szervezetét felépítő testi sejtek minden gén két másolatával rendelkeznek.

A jelenleg ismert mintegy kétmillió állatfaj alig egy ezreléke szaporodik kizárólag ivartalanul. E körülbelül kétezer faj egyedei anélkül hozzák létre utódaikat, hogy ivarsejtjeik egy másik állat ivarsejtjeivel egyesülnének, így a leszármazottak anyjuk klónjainak tekinthetők, genetikai állományuk szinte azonos (eltekintve a véletlenszerűen fellépő mutációktól). Az ivartalan szaporodási módok egyik típusát szűznemzésnek, tudományos kifejezéssel partenogenezisnek nevezzük. A szűznemző állatok nőstényei olyan petéket hoznak létre, amelyeket nem termékenyített meg spermium, így minden utód nőstény lesz.

Vannak állatfajok, mint például egyes levéltetvek, amelyek szűznemzéssel és ivarosan is képesek szaporodni, és éves ciklus fedezhető fel reprodukciós viselkedésükben: nyaranta a nőstények ivartalanul szaporodnak, majd az ősz beköszöntével megjelennek az ivarosan szaporodó alakok. A hímek általában a szaporodás után azonnal elpusztulnak. A telet túlélő nőstények ezután tavasszal újra szűznemzéssel hoznak létre utódokat, és a ciklus így folytatódik. Az ivartalan szaporodásnak léteznek egyszerűbb formái is. Például egyes örvényférgek kettéosztódással szaporodnak: testük befűződik, majd fokozatosan szétválik.

Az evolúcióelmélet szerint minden egyed alapvető érdeke, hogy saját genomját a lehető legszélesebb körben terjessze a következő nemzedékben. Minthogy a szűznemzéssel született utódok teljes mértékben öröklik anyjuk genetikai állományát, első pillantásra úgy tűnhet, hogy ez a szaporodási mód előnyösebb, mint a szexualitás, amikor a leszármazott génkészlete csak felerészben fog megegyezni anyja genomjával.

Minthogy az ivarosan szaporodó fajok hímjei is csak ritkán vesznek részt az utódok felnevelésében, az anya szülői befektetése mind a szexuálisan, mind az aszexuálisan szaporodó állatok esetében közel azonos. A szűznemző nőstények így egy utód sikeres felnevelése árán saját genomjuk egy teljes példányát továbbörökíthetik a következő nemzedékbe, a szexuális nőstények azonban csak ennek felét, hiszen az utód felerészben apja génkészletét örökli.

A tudományos közmegegyezés szerint a szex előnye abban áll, hogy az ivarosan szaporodó egyedek utódai könnyebben képesek alkalmazkodni a megváltozott környezeti kihívásokhoz. Amikor az ivarsejtek képződnek, az apai és az anyai kromoszómák bizonyos szakaszai kicserélődhetnek, így a petesejtbe vagy a spermiumba a génváltozatok új kombinációja kerülhet, ami sikeresebbé teheti az utódot. Az ivartalanul szaporodó fajok csak a DNS-másolás közben vétett hibák eredményeképp létrejövő mutációk segítségével adaptálódhatnak. A lassú alkalmazkodó-képesség sikertelenné teszi az aszexuális fajokat a túlélésért folytatott versenyben, nem csoda hát, hogy az ismert kétezer ivartalan állatfaj többsége evolúciós léptékben fiatal - néhány millió éves -, és várhatóan hamarosan el is fog tűnni.