Sex: Hvem har brug for det? Ikke unisexual muldvarp salamandere, der primært reproduceres ved kloning og undertiden snapper andre arter sæd for at kickstarte deres reproduktionssystemer. Disse alle-kvindelige kohorter har fungeret fint i cirka 6 millioner år. Men ny forskning antyder, at deres seksuelle kolleger i en æra med global forandring kan få en fordel ved deres (bogstavelige) vandrende.
Relateret indhold
- Der er ingen forkerte måder at lave en rumpetråde (eller frøhane)
- Et forbud mod salamandere er bare en del af kampen mod denne dødbringende svamp
”Disse unisexuals er meget dårlige til at bevæge sig rundt, ” sagde Rob Denton, en ph.d.-studerende og forsker ved Ohio State University og hovedforfatter af en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Functional Ecology . ”Det er en anden anelse om, at disse salamandere især gør noget meget mærkeligt.”
Der er visse fordele og ulemper ved ikke at have sex, som du måske ved. Disse forskelle interesserer især forskere, der studerer amfibier, en gruppe, der er meget sårbare over for trusler som klimaændringer, dødbringende svampesygdomme og fragmentering af levesteder. Undersøgelse af det komplekse forhold mellem amfibiernes forskellige reproduktionsstrategier giver kritiske ledetråder til, hvilke der vil være mest forberedt på at tackle en verden i forandring.
"Salamander-specifik chytrid (Bsal) -svamp er et enormt problem her i USA, fordi vi har et så vidunderligt arnested for salamanderdiversitet sammenlignet med resten af verden, " siger Denton. ”Det er virkelig vigtigt at forhindre, at dette udbrud sker her, og en del af det er at forstå forskellene på et artsniveau mellem disse dyr - hvordan de interagerer med hinanden og hvordan de interagerer med deres landskab.”
De små mund-salamandere Denton-undersøgelser findes i hele Great Lakes-regionen og det centrale USA. De er også sød. Målende omkring fem centimeter lange fra hoved til hale praler de af "små mops ansigter", korte, stubbede arme, en lang næse og "disse svulmende tegneserieøje", efter Dentons ord. ”Jeg tror ikke, nogen nogensinde har set en, og troede ikke, at den var sød.”
Også kaldet mole salamandere, tilbringer de det meste af året under jorden i huler, der kun lejlighedsvis dukker op under smøre regn for en snack. Men der er også en relateret række helkvindelige salamandere, der normalt henvises til kun som unisexual Ambystoma . Og denne sort, der ofte lever sammen med små mundene, har udviklet nogle unikke træk, der giver dem mulighed for at bryde de normale regler for biologi.
En unisexual kvindelig salamander. (Robert Denton) For det første, for at sparke deres forplantningssystem i gang, stjæler hunnerne klæbrige sædpakker, som hannerne fra fem andre kendte arter af mole-salamandere falder til vådområderbundet. ”Sædvanen bruges normalt bare til at fortælle deres krop, ” hej, det er tid til at lave æg, ”siger Denton. Men det bliver fremmed: "Nogle gange smyger det sædgenomet sig ind i den næste generation, " fortsætter Denton og tilføjer, at de stadig ikke er helt sikre på, hvordan dette sker. Det er i det væsentlige ens, at de bare har lidt sex. ”
Denton ønskede at se, om denne form for kloning med lejlighedsvis hybridisering, som kan forekomme i andre aseksuelle arter, men ikke er velkendt, gav disse alle-kvindelige salamandere en fordel over deres voksende kolleger. For at teste deres relative egnethed satte han og kolleger 17 små-mund salamandere og 21 unisexuelle individer på en salamander-løbebånd (bogstaveligt talt et fugtigt hjul). Hvert tredje minut fjernede de amfibierne fra deres træning og vendte dem på ryggen, hvor timingen tog, hvor lang tid det tog dem at snuble tilbage på deres fødder for at teste deres træthed.
Forsøgene viste, at hannerne og hunnerne med lille mund kunne gå cirka fire gange så meget som det samlede kvindelige hold. Det viser sig, at sex har sine fordele.
Men forskerne ønskede også at styrke deres løbebåndresultater med data fra støvler til jord. Så Denton og team gik ud i Ohio-foråret, når det iskaldte regnvejr var begyndt at falde. De fleste små-mund salamandere fødes i disse puljer og forlader kun når de er morfede ud af deres rumpetræsfase. Når de når seksuel modenhed på land, kommer flertallet tilbage til det vådområde, hvor de blev født, hvilket betyder, at de fleste salamandere i en given dam har en lignende genetisk sammensætning.
Men en lille procentdel bryder denne ordning og går ud på nye græsarealer. Disse rejsere “stikker ud som en øm tommelfinger” genetisk i deres nye dam, siger Denton. Han og hans kolleger knækkede isen op over damme dannet af den smeltende sne og satte fælder for væsenerne. Ved hjælp af genetiske prøver taget fra fangsteksempler kortlagde de mangfoldigheden for at se, hvor langt individer rejste mellem damme i gennemsnit og sammenlignede dem med data fra unisexualerne.
De fandt, at i det vilde bevæger den seksuelle art sandsynligvis sig cirka 2, 5 gange så langt som deres kolleger. ”Små mundene kan gå rigtig hurtigt på løbebåndet, og når man ser på genetiske data, bevæger de sig også rigtig lange afstande i marken, ” siger Denton.
Forsker Robert Denton holder en lille mund salamander. (Kevin Fitzsimons) Dette giver både fordele og faldgruber for de mindre mobile uniseksuelle kvinder. På plussiden, siger Karen Lips, en salamanderekspert og en biologiprofessor ved University of Maryland, College Park, har unisexualerne en fordel, når det kommer til en smitsom svampesygdom som Bsal. Da de ikke kommer så meget rundt, er de mindre tilbøjelige til at komme ind i et inficeret område.
Det er især vigtigt i Europa og Asien, hvor svampesygdommen har hærget amfibiepopulationer. Biologer er så bekymrede over svampen, der spreder sig til Nordamerika, at US Fish and Wildlife Service for nylig indførte et forbud mod at importere mange arter af amfibier til handel med kæledyr.
Men unisexualernes gener kan vise sig at være et svagt sted. Seksuel reproduktion hjælper med at skabe den slags mangfoldighed, der kan hjælpe salamandere modstå Bsal eller andre sygdomme. Bortset fra den ulige hybridisering nyder unisexualer ikke denne genetiske forsikring og kan udslettes ensartet af en stamme af en sygdom. Som Lips udtrykker det: "Der er en kompromis."
Klimaændringer udgør et andet problem. Hvis unisexualerne ikke kan rejse så hurtigt eller så langt som andre arter, kan de have større risiko for at blive udryddet, efterhånden som deres habitat ændrer sig og tørrer op. Stadigvis kan mobilitet kun tage dig indtil videre. Moderne problemer som habitatfragmentering på grund af menneskelig udvikling påvirker alle salamandere, uanset deres reproduktive præference.
”I denne verden, hvor vi fortsætter med at fragmentere alt og lægge blokeringer for disse fyre, er det sandsynligt, at vi bliver i stand til at bevæge os og bevæge os over lange afstande, ” siger Lips.
Det eneste andet alternativ er at gå ingen steder og udvikle sig. Men det er usikkert, om unisexualerne udvikler sig som svar på deres skiftende omgivelser, og om de er, om de vil være i stand til at tilpasse sig i tide.
