Die wilde Welt ist voll von faszinierenden, wenig bekannten Prozessen. Normalerweise verbindet der Mensch mit der Fortpflanzung eine Aktivität, die zwei Glieder erfordert, aber die Natur hat Mechanismen entwickelt, damit Leben im Grunde aus dem Nichts entstehen kann. Ein Beispiel hierfür ist die Parthenogenese.
Die Parthenogenese ist eine Form der asexuellen Fortpflanzung, die auf der Entwicklung unbefruchteter weiblicher Geschlechtszellen beruht. Es kommt häufig in Tierordnungen mit geringerer physiologischer Komplexität vorwie Rädertierchen, Plattwürmer, Krebstiere und Insekten. Trotzdem wurde dieser aufregende Prozess auch bei Wirbeltieren wie Reptilien, Fischen und ausnahmsweise Vögeln dokumentiert.
Die zentrale Frage, die wir hier zu beantworten versuchen, lautet: Warum tritt Parthenogenese auf?
Arten der Parthenogenese
Dieser Prozess wird nach der Art der Nachkommen, die er hervorbringt, auf verschiedene Weise eingeteilt:
- Arenotose: das Nachkommenprodukt der Parthenogenese ist ausschließlich männlich.
- Telotose: Antithese der Arenotose. Der Nachwuchs ist ausschließlich weiblich.
- Amphytose: der Prozess führt zu Individuen beiderlei Geschlechts.
Je nach Bedeutung des Prozesses für die Fortpflanzung der Art gibt es auch verschiedene Arten der Parthenogenese.
Auf der einen Seite haben wir gelegentliche parthenogenetische Episoden, bei der sich Individuen im Allgemeinen sexuell fortpflanzen, aber in einigen Fällen unbefruchtete Eier zu Nachkommen führen. Dies wurde bei mehreren Schmetterlingsarten beobachtet.
Im Gegensatz dazu gibt es auch die obligatorische Parthenogenese, bei dem die fast vollständige Abwesenheit von Männchen dies die einzige praktikable Strategie macht, Nachkommen zu hinterlassen. Dieser Typ kommt bei verschiedenen Reptilienarten vor, bei denen die Männchen vollständig aus den Populationen der Art verschwunden sind.
Sobald die Begriffe definiert sind, ist es wichtig zu untersuchen, warum dieser wunderbare Prozess aus evolutionärer Sicht entstanden ist.
Viele Arten von Stabheuschrecken sind parthenogenetisch.
Sexuelle Fortpflanzung ist teuer
Phylogenetische Studien bestätigen, dass die Parthenogenese im Laufe der Geschichte bei verschiedenen Tiergruppen unabhängig voneinander aufgetreten ist. Diese asexuelle Fortpflanzung hat mehrere Vorteile:
- Parthenogenetische Tiere müssen keine Energie aufwenden, um nach Artgenossen zu suchen mit wem man sich fortpflanzen kann, noch konkurrieren sie miteinander, um die Aufmerksamkeit des anderen Geschlechts zu erregen. Dadurch wird der Selektionsdruck, der durch die sexuelle Selektion entsteht, stark reduziert.
- Parthenogenese erhöht auch das Kolonisationspotential stark einer Art, da ein einzelnes Individuum eine Abstammungslinie bilden kann.
- Sexuell reproduzierende Tiere haben während der Fortpflanzungszeit eine geringere Fähigkeit, Ressourcen zu beschaffen und Raubtiere zu meiden. Viele Männchen verschiedener Arten zeigen auffällige Farben, Ornamente und Bewegungen, die sie gefährden, um einen Partner anzuziehen. Parthenogenetische Tiere gehen kein Risiko ein.
- Parthenogenese ermöglicht die Isolierung von Individuen einer Art. Sie haben keinen Druck, sich während des gesamten Lebenszyklus zu treffen, daher sind sie nicht an ein System von Hierarchie oder sozialer Aggregation gebunden.
Wenn es also einfacher ist, Leben aus dem Nichts hervorzubringen, warum werden dann Tiere geopfert, um einen Partner zu finden? Dieses Dilemma wird als Sex-Paradox bezeichnet..
In der Mutation liegt der Schlüssel
Die am weitesten verbreitete Theorie besagt, dass die sexuelle Fortpflanzung die genetische Variabilität der Nachkommen erhöht. Etwas komplex wird davon ausgegangen, dass Geschlecht erhöht die Rate der Rekombinationsmutationen.
Auch wenn es schwer zu verstehen klingt, ist der Schlüssel einfach: Die genetische Information von zwei ist mehr wert als die von einer. Wenn Vater und Mutter zusammengebracht werden, werden sie verschiedene Variationen im Genom aufweisen, obwohl sie von derselben Spezies sind, und die Kinder werden Eigenschaften von beiden erben.
Rein theoretisch betrachtet eine Spezies, die sich unendlich parthenogenetisch fortpflanzt es würde am Ende erlöschen. Der Mangel an genetischer Variabilität würde zu einer geringeren Anpassungsfähigkeit führen, und jede Veränderung der Umwelt könnte für die Art verheerend sein.
Aber es gibt den Schlüssel: Dies ist in einem theoretischen Rahmen vorhersehbar, und dennoch gibt es viele evolutionäre parthenogenetische Linien, die nicht ausgestorben sind. Daher, Es wird angenommen, dass das Paradoxon der Sexualität noch nicht vollständig gelöst ist.
Chromosomale Mutationen sind der Schlüssel zur Anpassungsfähigkeit.
Eine langfristige Investition
Wir können die sexuelle Fortpflanzung als langfristige Investition betrachten. Es kostet mehr Energie, Ressourcen, bringt morphologische Veränderungen mit sich und erhöht das Risiko, aber auch fördert die Vielfalt und Anpassungsfähigkeit der nächsten Generationen.
Parthenogenetische Arten sparen alles, was zuvor auf individueller Ebene exponiert war, sind aber als Art anfälliger für Veränderungen in der Umwelt.
Die Mechanismen, um die Wahl der einen oder anderen Route zu verstehen, sind heute nicht ganz klar, aber eines ist sicher: Parthenogenese ist ein faszinierendes Phänomen die nach wie vor Gegenstand von Studien und Diskussionen ist.