מחקר חדש על התנהגויות הזדווגות מציע רמזים לאבולוציה של משיכה

פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


ניצוצות עפים כשנקבת נמטודה פוגשת את בן זוגה בצלחת פטרי. עוקבת אחריו לפי הריח, היא מתכווצת ונכנסת להריון תוך רגעים של מגע פיזי. אבל עבור הגרסה ההרמפרודטית של התולעים העגולות הזעירות האלה, זה סיפור שונה מאוד. נקבה אנטומית אך מסוגלת להפרות עצמית עם אספקת זרע משלהם, הרמפרודיטים נשארים חסרי עניין בהזדווגות – עד שאספקת הזרע שלהם מתייבשת. רק אז יחפשו זכרים.

פרסומת

בתוך פרטים כה לא ידועים עד כה על טקסי הזדווגות מיקרוסקופיים עשויים להסתתר רמזים להבנה גדולה יותר של מנגנוני המשיכה הגנטיים, על פי מחקר חדש ב ביולוגיה נוכחית. הממצאים לא רק ממלאים פערים מהותיים בידע לגבי אורגניזם מודל מרכזי, אלא גם שופכים אור חדש על האבולוציה של אסטרטגיות רבייה.

"ביולוגים באמת רק מתחילים לגלות כיצד התנהגויות מתפתחות, והתנהגויות חיזור הן מהבולטות ביותר שאנו רואים", אומרת מדען המוח של רוקפלר, קורי ברגמן. "למדנו טקסי הזדווגות של נמטודות כדי להבין טוב יותר כיצד התנהגויות משתנות בין מינים".

נמטודות נקבות

המכונה בדרך כלל תולעים עגולות, נמטודות הן קבוצה מגוונת של אורגניזמים הנמצאים כמעט בכל בית גידול על פני כדור הארץ. בין קומץ מינים קיימים הרמפרודיטים המסוגלים להפריה עצמית. הצוות של ברגמן בחר להשוות אסטרטגיות של חברים הרמפרודיטיים ולא הרמפרודיטיים Caenorhabditis סוּג. "החיות האלה כולן נראות אותו הדבר", אומרת מרגרט אברט, המחברת הראשית של המחקר והעמית למחקר במעבדת ברגמן. "אבל הם משתמשים במערכות העצבים שלהם בצורה שונה, כדי לייצר התנהגויות הזדווגות שונות בתכלית."

החוקרים התחילו בתצפית על אינטראקציות בין זכר לנקבה Caenorhabditis. "לא ידענו כמעט כלום על התנהגות נשית", אומר ברגמן. "לפני לימוד הרמפרודיטים, השאלה הראשונה הייתה מה נקבות עושות."

הצוות ציין שלוש התנהגויות הזדווגות בקרב נמטודות נקבות: הן עוקבות אחר זכרים לפי ריח, הן מפסיקות לנוע במגע פיזי עם הזכר, והן פותחות את הפות שלהן כדי להקל על ההזדווגות. "הנקבה היא מודל של יעילות", אומר אברט. "היא מפגינה דחף עז למצוא בן זוג, וברגע שהיא מתקשרת, משתפת פעולה. תוך דקה מהפגישה עם זכר, היא בהריון".

אחד הממצאים המפתיעים ביותר היה שהנקבה עוקבת אחר הזכר לפי הריח. "לא ידענו את זה", אומר ברגמן. "מניחים בדרך כלל שגברים בוחרים".

נמטודות הרמפרודיטיות

לאחר מכן הצוות פנה לקשר הדוק, הרמפרודיטי Caenorhabditis. נמטודות אלו מתחילות את חייהן עם השלמה של תאי זרע וביצית ואינן עוקבות אחר זכרים לפי הריח. להיפך, הם נמנעים באופן פעיל מהזדווגות וכאשר זכרים עושים ניסיון, "זה כמו השור ברודיאו", אומר אברט. "הם עושים תנועות טלטלות כדי לזרוק את הזכר ולברוח".

אבל ככל שהם מתבגרים, הרמפרודיטים ממשיכים לייצר ביציות ומפסיקים לייצר זרע, ומשאירים אותם עם גמטות שהם לא יכולים להפרות בעצמם. לפתע, נמטודות זכריות הופכות למושכות. "ברגע שנגמר להם הזרע הם מתחלפים", אומר ברגמן. "זה לא שהרמפרודיטים שכחו למה מיועדים זכרים. זה פשוט מסווה את ההתנהגויות הללו במשך חלק מחייו ואז משחרר אותן בהמשך החיים, וחושף רמה מדהימה של גמישות התנהגותית".

גמישות ההזדווגות הזו הגיונית אבולוציונית. מנקודת מבט של כושר ביולוגי, כל בעל חיים צריך לרצות למקסם את הקלט שלו למאגר הגנים. כל עוד הרמפרודיטים יכולים להוליד צאצאים בעצמם, אין להם תמריץ להתערבב עם זכרים. אבל ברגע שהם לא מסוגלים לעשות זאת, זה הופך לאסטרטגי מבחינה אבולוציונית להזדווג ולייצר צאצאים עם לפחות מחצית מהחומר הגנטי שלהם. הצוות חושד שנוכחות של זרע או נוזל זרע פועלים כמעין מווסת, המאותת שיש להשהות התנהגויות הזדווגות.

הממצאים מהווים צעד בסיסי לקראת תשובה לשאלות הבסיסיות ביותר לגבי האופן שבו בעלי חיים מתפתחים כדי לייעל את המעבר של ה-DNA שלהם. "הממצאים שלנו מוסיפים עוד חלק לפאזל הזה", אומר ברגמן. "המינים האלה משנים את הגישה שלהם כדי למקסם את מספר הגנים הכולל שהם יכולים להעביר לדור הבא. זה כמעט כמו שההרמפרודיטים קראו ספר גנטיקה ושאלו: 'איך אני יכול למקסם את הכושר שלי'".



קישור לכתבת המקור – 2024-03-14 20:53:33

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר