Samica dwa w jednym

Samice czerwców białych (Icerya purchasi), groźnych szkodników drzew cytrusowych, rozwijają we wnętrzu swojego ciała produkujące plemniki klony swoich ojców. W ten sposób stają się hermafrodytami i mogą się rozmnażać bez udziału samców. O ile istnieją rzadko spotykane "czyste" samce I. purchasi, o tyle "czyste" samice już nie. Z samozapłodnienia mogą powstać wyłącznie obojnaki, a z zapłodnienia obojnaka przez samca samce i obojnaki. Samozapłodnienie prowadzi zatem do zanikania męskich przedstawicieli gatunku.

W przypadku samic, które rozwijają się z zapłodnionych jaj, dzieje się coś dziwnego. W pewnym momencie nadmiarowe plemniki ojca wrastają w ich ciało. Pasożytnicza tkanka umożliwia wewnętrzne samozapłodnienie samicy funkcjonującej jak obojnak. Pod względem genetycznym ojciec samicy jest zarówno ojcem, jak i dziadkiem potomstwa.

Pasożytnicze plemniki zakażają potomstwo (córki) i cykl się zamyka. Jak tłumaczy Laura Ross z University of Massachusetts, która współpracowała z Andym Gardnerem z Uniwersytetu Oksfordzkiego, pozostawienie pasożytniczej spermy w ciele córki to podstępny sposób na spłodzenie większej liczby dzieci.

Czerwce białe wyewoluowały obojnactwo w okresie 3 lat, ponieważ dla przyszłości gatunku rokuje to lepiej niż inne formy rozmnażania. Gardner porównuje opisane zjawisko do epidemii. Odkąd trend się pojawił, przetacza się przez populację, dlatego wszystkie samice stały się nosicielkami. Nie ma więc powodu, dla którego prawdziwe samce miałyby w ogóle istnieć.

Samice nie muszą być, oczywiście, uszczęśliwione taką sytuacją, dlatego opracowaliśmy matematyczny model, by stwierdzić, kiedy samica i pasożyt wejdą w konflikt, a kiedy będą współpracować w ramach dziwacznej strategii reprodukcyjnej - wyjaśnia Gardner. Okazało się, że gdy zakażenie dotyczy lokalnej populacji – staje się endemiczne - samice są bardziej skłonne rozmnażać się z udziałem ojcowskiego pasożyta. Reprodukcja z udziałem bliskiego krewnego gwarantuje bowiem, że samice przekażą przyszłym pokoleniom więcej kopii własnych genów. Brytyjsko-amerykański duet nie umie, oczywiście, określić, kiedy dokładnie znikną wszystkie samce, ale przez bezpłciowość przyszłość gatunku nie rysuje się w różowych barwach. Mimo że u 30% gatunków zwierząt występuje bezpłciowość, są to stosunkowo nowe [ewolucyjnie] zdarzenia i wydaje się, że taksony te dość szybko wyginą. Jeśli sam się zapładniasz, nie następuje przystosowawcze zróżnicowanie, które zapewnia zwykły seks. Naukowiec z Oksfordu wyjaśnia, że efekty chowu wsobnego nie ujawniają się ze względu na haplodiploidalność, czyli występowanie w obrębie gatunku osobników zarówno z całym, jak i z połową garnituru chromosomowego.

Tylko trzy gatunki owadów są obojnakami; w dodatku nie są obojnakami w zwyczajowym znaczeniu, ponieważ de facto mamy do czynienia z dwoma osobnikami w jednym ciele – podsumowuje Gardner. Naukowcy interpretują powstający w ten sposób hermafrodytyzm jako wynik konfliktu genetycznego między tkanką żeńską a męską (pozyskiwaną od ojca). Podczas badań Gardner i Ross rozważyli znaczenie dziedziczonych po matce symbiotycznych bakterii, które wg nich, pośredniczą w osadzaniu pasożytniczej tkanki.

Wg studium ukazały się w sierpniowym numerze pisma The American Naturalist.

czerwiec biały Icerya purchasi pasożytnicze plemniki samica obojnak Laura Ross Andy Gardner