Bdelloidea nie dość, że świetnie radzi sobie z wydawaniem na świat potomstwa bez udziału męskich osobników (bo takie nie istnieją), to jeszcze w toku ewolucji rozwinęła się w około 380 różnych gatunków. Zamieszkuje wody słodkie: stawy, jeziora, oczka wodne, potoki, mokradła. Choć przedstawicielki tego gatunku nie przekraczają jednego milimetra długości, ich przejrzyste ciało posiada głowę pokrytą falującymi rzęskami, stopę zakończoną dwoma "palcami", otwór gębowy i szczęki. Żywią się bakteriami oraz cząsteczkami alg.
Bdelloidee od lat intrygują badaczy, którzy próbują odpowiedzieć na pytanie, jak to możliwe, że mimo braku rozmnażania płciowego organizmy te przetrwały miliony lat, podczas gdy innym to się nie udało. Jak mówi prof. Matthew Meselson z Uniwersytetu Harvarda, bezpłciowość jest zazwyczaj ślepą uliczką. A to dlatego, że takie organizmy nie mogą się adaptować do konkretnych warunków. Ponadto w ich organizmach kumulują się szkodliwe mutacje, które u innych organizmów są wykluczane przez dobór naturalny.
Zagadkę ewolucyjnego sukcesu tych stworzeń rozwikłali badacze z University of Cambridge - Natalia Pouchkina-Stantcheva i Alan Tunnacliffe. Zaobserwowali oni, że choć różne gatunki Bdelloidea żyją w wodzie, to gdy się je z niej wyjmie, potrafią wejść w stan odwodnienia i przetrwać w nim wiele lat. Kiedy po tak długim czasie znów znajdą się w wodzie, ożywają bez uszczerbku na zdrowiu. W jaki sposób jeden z gatunków Bdelloidea - Adineta ricciae - w toku ewolucji nabył tą cechę bez rozmnażania płciowego, badacze wyjaśniają w swej publikacji w "Science“.
Ludzie i większość organizmów rozmnażają się płciowo, co oznacza, że wewnątrz komórki znajdują się dwie kopie (para) chromosomów, każdą z nich dziedziczy się po jednym z rodziców. Ponieważ chromosomy zawierają geny, posiadamy po dwie kopie każdego z genów. Geny występują jednak w różnych wersjach, tzw. allelach, co może prowadzić do różnic w budowie białek produkowanych na podstawie instrukcji zawartej w genach.
U Adineta ricciae, która teoretycznie powinna posiadać dwie identyczne kopie genu (bo ma tylko jednego rodzica), kopie genu o nazwie lea różnią się jednak między sobą. Przez to organizm wrotka produkuje dwa różne białka o odmiennych funkcjach. Jedno z nich zabezpiecza kluczowe dla funkcjonowania organizmu enzymy przed zbijaniem się w kupki podczas okresu odwodnienia organizmu. Drugie chroni chroni delikatne błony komórek organizmu przed wysuszeniem.
Najprawdopodobniej geny lea są pozostałością po allelach z czasów, kiedy Bdelloidea rozmnażały się płciowo.
Najbardziej niezwykłe jest to, że te dwie funkcje genów znakomicie się uzupełniają, co pozwala wrotkom przetrwać okresy pozbawienia wody. - Taka forma zróżnicowania funkcji genów nie mogłaby się zdarzyć u organizmów płciowych, co oznacza, że miliony lat bez seksu przynoszą pewne korzyści - podsumowuje Tunnacliffe.
One sobie radzą bez mężczyzn
Partenogeneza, czyli dzieworództwo, to jeden ze sposobów rozmnażania się organizmów polegający na rozwoju osobników potomnych jedynie z niezapłodnionej komórki jajowej, bez udziału plemnika. Jako pierwszy zjawisko to opisał francuski przyrodnik Charles Bonnet w 1740 r. Uczony zaobserwował partenogenezę u pluskwiaków. Odkrywcą partenogenezy u pszczół był polski naukowiec Jan Dzierżon.W zależności od gatunku dzieworództwo może być jedyną lub tylko sezonową formą rozmnażania się organizmu.
Prócz bezkręgowców, takich jak żyjące w wodzie rozwielitki i wrotki oraz lądowe owady (pszczoły, osy), bez udziału samców potrafią się rozmnażać także niektóre kręgowce. Są nimi m.in. jaszczurki z rodzaju Lacerta żyjące w gorach Kaukazu, gekony z wysp Oceanu Spokojnego oraz wielkie warany z wysp Komodo. Jak do tej pory nie zaobserwowano żadnego przypadku naturalnej partenogenezy u ssaków.
Zbonikowska: Wrotkom żyje się zapewnie idyllicznie
Małgorzata Minta: Czy samice z podgromady Bdelloidae, które od 80 mln lat obywaja się bez samców, mogą być szczęśliwe?
Ewa Zbonikowska* : Sądzę, że takie wrotki są bardzo szczęśliwe. Skoro w ich świecie istnieje tylko jedna płeć, to na pewno jest w nim o wiele mniej konfliktów niż w naszej dwupłciowej rzeczywistości. Taką sytuację można zresztą często zaobserwować w przyrodzie w grupach zwierząt złożonych tylko z jednej płci. Nie ma w nich rywalizacji czy konkurencji, które mogą prowadzić do wzajemnych zatargów.
Czyżby panie wrotki nie miały czego żałować, że nie mają panów?
Skoro wrotki nigdy, a przynajmniej od bardzo dawna, nie miały okazji do obcowania z przedstawicielami płci przeciwnej, to raczej nie mają czego żałować. Moim zdaniem wrotkom, mimo jednopłciowości, żyje się całkiem sielankowo i idyllicznie.
Nawet mimo że od 80 mln lat nie zaznały miłości fizycznej?
Oczywiście! Sądzę, że nawet gdyby człowiek od początku istnienia swego rodzaju, czyli około 4 mln lat, nie miał okazji do miłości fizycznej, to też by specjalnie nie cierpiał z tego powodu. Myślę, że jakoś można sobie z tym poradzić.
Jakie jeszcze zwierzęta rozmnażają się partenogenetycznie, czyli przez dzieworództwo?
Jest ich bardzo niewiele. Są to głównie bezkręgowce, np. owady. Partenogenezę obserwuje się też u nielicznych gatunków płazów i gadów, np. jak to ostatnio niedawno odkryto u waranów.
Ewa Zbonikowska jest lekarzem weterynarii, dyrektorem Działu Dydaktycznego w warszawskim Miejskim Ogrodzie Zoologicznym
