Εξέλιξη και έμφυλη αναπαραγωγή

Εξελικτική Δημιουργία
Κεντρική Σελίδα   Γενετική

Για ποιον λόγο ο Θεός μας έπλασε "άρσεν και θήλυ";

Το ακόλουθο άρθρο, το συλλέξαμε από το περιοδικό "Science Illustrated" (Ειδική έκδοση Σεπτεμβρίου 2006 σελ. 4-11):

Γιατί όλη η ανθρωπότητα θα πρέπει να κατάγεται από έναν άντρα και μια γυναίκα; Όλοι οι πολιτισμοί, μέσα από διάφορους μύθους, επιχείρησαν να δώσουν μια απάντηση σ' αυτό το κεφαλαιώδες ερώτημα. Και ο λόγος; Μα είναι το ίδιο το πεπρωμένο του είδους μας εκείνο που αποτυπώνεται στον τρόπο αναπαραγωγής του. Παρ' όλα αυτά, αν σήμερα έχουμε τη δυνατότητα ίσως όχι να επιλύσουμε το αίνιγμα, αλλά τουλάχιστον να το επεξηγήσουμε, το οφείλουμε στην εξελικτική θεωρία. Κι αυτή μάς λέει ότι η διαφοροποίηση των φύλων επικράτησε για πολύ συγκεκριμένους λόγους...

.

Το φύλο είναι καθολικό φαινόμενο;

Όχι. Στο σύνολο των σχεδόν 2 εκατομμυρίων ειδών που έχουν περιγραφεί μέχρι σήμερα, περίπου 2.000 (δηλ. το 0,1%) είναι αυστηρώς αφυλετικά. Ωστόσο, τα αφυλετικά είδη στην πλειονότητά τους εντάσσονται στους μονοκύτταρους οργανισμούς χωρίς σαφή πυρήνα -τους λεγόμενους προκαρυωτικούς, όπως τα βακτήρια και τα αρχαιοβακτήρια- που αποτελούν ένα επιστημονικό πεδίο το οποίο οι Βιολόγοι έχουν μόλις αρχίσει να μελετούν. Επομένως, οι άφυλοι οργανισμοί μπορεί να είναι πολύ περισσότεροι απ' ό,τι νομίζουμε! θα πρέπει, επίσης, να προσθέσουμε ότι η συντριπτική πλειοψηφία των φυλετικών ειδών εφαρμόζει περιστασιακά την ασεξουαλική αναπαραγωγή. Είναι η περίπτωση των φυτών αλλά και πολυάριθμων ζώων: σπόγγων, κοραλλιών, οστρακόδερμων, εντόμων... Τέλος, υπάρχουν ορισμένα είδη που αποτελούν εξελίξεις έμφυλων οργανισμών, αλλά έχουν ωστόσο την ικανότητα να παράγουν απογόνους από μη γονιμοποιημένα ωάρια. Η διαδικασία αυτή, η οποία ονομάζεται παρθενογένεση, αν και εμφανίζεται ακόμη στα ερπετά, έχει εκλείψει στα πτηνά και στα θηλαστικά, τις δύο νεότερες υποκατηγορίες των σπονδυλωτών, που έχουν ζωή μόλις 200 εκατομμυρίων χρόνων.

 

Αν υπάρχει μια εικόνα που γεννά ερωτήματα σχετικά με τη σεξουαλική μας ταυτότητα και μας κάνει ν' αναζητάμε την αφετηρία της διαφοροποίησης του καθενός μας από το άλλο φύλο, είναι η ακόλουθη: στην ένατη εβδομάδα της κύησης, το ανθρώπινο έμβρυο εμφανίζει μη διακριτά γεννητικά όργανα - μια μορφή συνύπαρξης πέους-αιδοίου (φωτογραφία).

Μόνο ένας μάντης θα μπορούσε να προσδιορίσει στη δεδομένη χρονική στιγμή αν το παιδί είναι κορίτσι ή αγόρι! Κι όμως, αυτό το αμφίβολο ακόμα φύλο (το οποίο θα μπορεί να διαπιστωθεί οπτικά μόνο μετά τη 12η εβδομάδα) έχει καθοριστεί από την πρώτη κιόλας στιγμή της γονιμοποίησης. Γιατί αυτό ακριβώς συμβαίνει σε κάθε ανθρώπινο ον: γίνεται άντρας ή γυναίκα και δεν μπορεί να είναι και τα δύο ταυτόχρονα (εκτός από ορισμένες εξαιρετικές περιπτώσεις). Πού οφείλεται αυτός ο διαχωρισμός; Γιατί υπάρχουν δύο φύλα; Πέρα από τη θεολογική ερμηνεία που παρουσιάζεται στη Γένεση, η απάντηση δίνεται από την εξελικτική θεωρία, η οποία αποτελεί το μοναδικό επιστημονικό και σταθερά αδιάψευστο πλαίσιο που ερμηνεύει την πορεία της ζωής πάνω στη Γη: Το γεγονός ότι στην ιστορία της ζωής εμφανίζονται δύο φύλα οφείλεται στο ότι αυτός ο τρόπος αναπαραγωγής προσφέρει ένα πλεονέκτημα μέσα στο πλαίσιο της φυσικής επιλογής, του μηχανισμού που επιλέγει τους οργανισμούς οι οποίοι είναι καλύτερα προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον τους. Ποιο είναι, λοιπόν, αυτό το καταπληκτικό πλεονέκτημα; Πρόκειται, πολύ απλά, για τη δυνατότητα συνδυασμού των αξιόλογων χαρακτηριστικών, που «ενδιαφέρουν» τη φυσική επιλογή.

 

 

«ΔΑΠΑΝΗΡΗ» ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ

Οι κτηνοτρόφοι το έχουν αντιληφθεί εδώ και πολλές χιλιετίες: αν βάλουν ένα γρήγορο επιβήτορα να ζευγαρώσει με μια φοράδα προικισμένη με μεγάλη αντοχή, υπάρχουν πολλές πιθανότητες να γεννηθούν πουλάρια που θα έχουν ακόμη μεγαλύτερη γρηγοράδα και αντοχή. Βεβαίως, η φυσική επιλογή είναι τυφλή! Ωστόσο, εύκολα καταλαβαίνουμε πώς μπορεί, με τυχαίες συνευρέσεις σ' ένα λιβάδι, να γεννηθεί ένα άλογο που θα έχει πιο πολλές πιθανότητες από τα περισσότερα άλλα να αποκτηθεί με τη σειρά του εύρωστους απογόνους. Ας φανταστούμε τώρα -εντελώς υποθετικά- ότι ένας κτηνοτρόφος εκτρέφει βακτήρια, οργανισμούς χωρίς φύλο, που αναπαράγονται μέσω κλωνοποίησης. Στην περίπτωση αυτή, αποκλείεται η πραγματοποίηση διασταυρώσεων. Αν έχουμε έναν αρχικό πληθυσμό «γρήγορων» βακτηρίων, θα πρέπει αναγκαστικά να περιμένουμε μέχρις ότου το γονίδιο της «αντοχής» εμφανιστεί μέσω μετάλλαξης. Αν σταθούμε τυχεροί, ο χρόνος αναμονής θα είναι σύντομος. Μπορεί όμως να διαρκέσει ολόκληρους αιώνες, ακόμη κι εκατομμύρια χρόνια!

Παρ’ ό,τι τα βακτήρια αναπαράγονται με απλή διαίρεση, είναι σε θέση να ανταλλάσσουν γενετικές πληροφορίες μέσω ειδικών αποφύσεων…

 

Η φυλετική αναπαραγωγή αντλεί αυτό το πλεονέκτημα του συνδυασμού των ευνοϊκών χαρακτηριστικών από δύο ειδικούς κυτταρικούς μηχανισμούς. Η μείωση, ο πρώτος μηχανισμός, αναμειγνύει τυχαία το περιεχόμενο των δύο ομάδων χρωμοσωμάτων που έχουν κληρονομηθεί από τους γονείς, για να αναδημιουργήσει την καθεμιά ξεχωριστή αρχέτυπη ομάδα που περικλείεται σε ένα γαμέτη. Στη συνέχεια, γίνεται η γονιμοποίηση, κατά την οποία ενώνονται, και πάλι τυχαία, δύο γαμέτες για τη δημιουργία ενός παιδιού. Αποτέλεσμα αυτού του διπλού «λότο»: ο αριθμός των πιθανών συνδυασμών χρωμοσωμάτων για κάθε νέο ανθρώπινο ον ανέρχεται περίπου στα 70 τρισεκατομμύρια! Ανάλογος είναι και ο αριθμός των πιθανοτήτων να βγει ο «πρώτος λαχνός» με τη βοήθεια της φυσικής επιλογής.

Τα 46 ανθρώπινα χρωμοσώματα αναμειγνύονται και στη συνέχεια ανακατανέμονται στο στάδιο του σχηματισμού των γαμετών.

 

Όμως, αν η ανάμειξη έχει τόσο ευνοϊκά αποτελέσματα, τότε γιατί στην αναπαραγωγή να μη συμμετέχουν τρεις, τέσσερις ή ακόμη και χίλιοι «γονείς», ώστε να συγκεντρώνεται ταχύτερα ένας ακόμη μεγαλύτερος αριθμός θετικών χαρακτηριστικών στους απογόνους; Κι αν η δημιουργία απογόνων από ζευγάρια είναι τόσο πλεονεκτική, πώς ερμηνεύεται η παράδοξη παρουσία του 0,1% των όντων χωρίς φύλο στο μακροσκελή κατάλογο των ειδών; Αν απορρίψουμε την πιθανότητα ύπαρξης λάθους στην εξελικτική θεωρία, οι δύο αυτές Ερωτήσεις έχουν την ίδια απάντηση: «Επειδή η αναπαραγωγή από δύο οργανισμούς κοστίζει τελικά ακριβά, πολύ περισσότερο απ' ό,τι η αναπαραγωγή του ενός» απαντά ο Pierre-Henri Gouyon, βιολόγος στο εργαστήριο «Οικολογία, Συστηματική Βιολογία και Εξέλιξη» του CNRS (Orsay), διαπρεπής Γάλλος ειδικός της θεωρίας της αναπαραγωγής. Η σεξουαλική αναπαραγωγή, συνεπώς, «κοστίζει» και αυτή η έννοια της αποδοτικότητας αποτελεί τον πυρήνα της εξελικτικής θεωρίας: στη φύση, που διαμορφώνεται μέσω μίας τυφλής και άσκοπης φυσικής επιλογής, η «επιτυχία» καθορίζεται μόνο από τον αριθμό των γονιδίων που διαιωνίζονται μέσω του μεγαλύτερου αριθμού απογόνων. Επομένως, από αυτή την άποψη, η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι εντελώς ασύμφορη! Ενώ το άφυλο άτομο μπορεί να προβαίνει μόνο του και χωρίς σημαντική απώλεια ενέργειας στη δημιουργία του απογόνου του, το έμφυλο άτομο είναι αναγκασμένο να επενδύει ενέργεια και χρόνο για την παραγωγή γαμετών... Κι αυτό, όχι για να μεταβιβάσει στον απόγονό του το σύνολο των γονιδίων του, αλλά μόνο τα μισά από αυτά! Όμως, ο λογαριασμός φουσκώνει ακόμη περισσότερο με το τελετουργικό της γονιμοποίησης (εξεύρεση συντρόφου, επικράτηση έναντι των αντιζήλων, άσκηση γοητείας, ζευγάρωμα) - μια διαδικασία η οποία συνεπάγεται μεγάλη σπατάλη ενέργειας, που μεταφράζεται σε αναζήτηση τροφής, έκθεση σε ατυχήματα, ασθένειες, επιθέσεις αρπακτικών..

 

ΚΙ ΟΜΩΣ, ΤΟ ΣΕΞ ΥΠΕΡΙΣΧΥΣΕ

Απομένει ένα τελευταίο κόστος, το οποίο είναι πρακτικά ανυπέρβλητο: το κόστος των ίδιων των αρσενικών! «Μεταξύ των δύο συντρόφων, μόνο το θηλυκό έχει την ικανότητα να παράγει απογόνους, (υπενθυμίζει ο Pierre-Henri Gouyon). Γεγονός από το οποίο απορρέει το τεράστιο πλεονέκτημα που κατέχουν οι άφυλοι οργανισμοί: μαθηματικά, είναι ικανοί να παράγουν διπλάσιους απογόνους ανά γενεά». Για έναν άφυλο οργανισμό αρκούν, πράγματι, δύο απόγονοι ανά γενεά, για να παραχθούν πάνω από ένα δισεκατομμύριο κλώνοι σε τριάντα γενιές. Όσο για τον έμφυλο πληθυσμό, αυτός δεν μπορεί να αυξηθεί, παρά μόνο αν τα ζευγάρια έχουν την ικανότητα να γεννούν τουλάχιστον τρεις απογόνους. Με δύο μόνο παιδιά, ο πληθυσμός απλώς ανανεώνεται. Πράγματι, το κόστος της σεξουαλικής αναπαραγωγής φαίνεται τόσο ασύμφορο, ώστε τα έμφυλα είδη θα έπρεπε λογικά να σπανίζουν συγκριτικά με τα άφυλα.

Ωστόσο, οι ερευνητές είναι σαφείς: συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο! Φυσικά, με ορισμένες πολύ σημαντικές αποκλίσεις. Όπως εξηγεί ο Robert Debuchy, βιολόγος στο Ινστιτούτο Γενετικής και Μικροβιολογίας (Orsay): «Στους μύκητες, για παράδειγμα, δεν υπάρχει αρσενικό και θηλυκό γένος: οι οργανισμοί αυτοί αναπαράγονται με συντρόφους συμβατού "τύπου" (πάνω από 20.000 διαφορετικούς τύπους μόνο στο είδος Schizophyllum commune), οι οποίοι αναγνωρίζονται μέσω ενός πολύπλοκου συστήματος αναγνωριστικών σημείων».

Το πλεονέκτημα-κλειδί της φυλετικής αναπαραγωγής

Αναμειγνύει τα γονίδια...

Σ’ αυτό το παράδειγμα, τρία αξιόλογα χαρακτηριστικά από απόψεως φυσικής επιλογής (Α, Β και Γ) εμφανίζονται ταυτόχρονα σε τρεις ομάδες ενός πληθυσμού. Χάρη στην ανάμειξη των γενετικών χαρακτηριστικών που προσφέρει η φυλετική αναπαραγωγή, υβρίδια ΑΒ και ΑΓ εμφανίζονται ταχύτατα, δημιουργώντας, με τη σειρά τους, υβρίδια ΑΒΓ. Τα τελευταία, χάρη στα τρία καλά χαρακτηριστικά τους επιβάλλονται στον πληθυσμό, ύστερα από μερικές γενιές.

 

...πράγμα που δε συμβαίνει με τους κλώνους

Εάν τα τρία θετικά χαρακτηριστικά εμφανιστούν σ' έναν πληθυσμό άφυλων οργανισμών, οι οποίοι αναπαράγονται μέσω κλωνοποίησης, η αδυναμία ανάμειξης των γονιδίων εγκυμονεί τον κίνδυνο της εξάλειψης ολόκληρων γενεών (π.χ., των Γ και Β) εξαιτίας του παιχνιδιού της τύχης (γενετική παρέκκλιση). Για τη γενιά Α, η μόνη ελπίδα ν' αποκτήσει τα καλά χαρακτηριστικά Γ και Β είναι να περιμένει την εμφάνισή τους μέσω διαδοχικών μεταλλάξεων - σε περιπτώσεις πολύ σπάνιες, που απαιτούν μεγάλο αριθμό γενεών.

 

Η ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Εξάλλου, θα ήταν λάθος να εφαρμόσουμε το ανθρώπινο μοντέλο (ή μοντέλο των θηλαστικών) στον υπόλοιπο έμφυλο κόσμο, επιμένει η Sarah Samadi, ερευνήτρια γενετικής στο εργαστήριο Συστηματικής Βιολογίας και Εξέλιξης του Παρισιού: «Στο πιο διαδεδομένο μοντέλο, οι φάσεις της φυλετικής αναπαραγωγής και της κλωνοποίησης εναλλάσσονται. Αυτή η "προαιρετική" σεξουαλική αναπαραγωγή, η οποία προσφέρει τα πλεονεκτήματα και των δύο τρόπων δημιουργίας απογόνων, κυριαρχεί στα φυτά, καθώς επίσης και στα κοράλλια, τα οστρακόδερμα και τα έντομα...» (la theorie de I’ Evolution, une logique pour le biologique, Patrice David et Sarah Samadi, εκδ. Flammarion)

Γι' αυτό και -παρά το πλεονέκτημα που θα μπορούσαν να αποκομίζουν- τα αυστηρώς αφυλετικά είδη σπανίζουν στις πιο πρόσφατες βαθμίδες των έμβιων όντων. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε μόνο 74 είδη άφυλων σπονδυλωτών στο σύνολο των 42.300 γνωστών ειδών - δηλαδή, μόλις το 0,2%! Όμως, ακόμη και αυτό το μικρό ποσοστό δεν αναπαράγεται σύμφωνα με το βασικό ασεξουαλικό κύκλο των βακτηρίων, αλλά ακολουθεί μια παραλλαγή του σεξουαλικού τρόπου αναπαραγωγής, την παρθενογένεση, όπου τα θηλυκά κλωνοποιούνται χωρίς να χρειάζονται τη συμβολή του αρσενικού.

Προκύπτουν, λοιπόν, δύο ερωτήματα: Πώς εμφανίστηκε η φυλετική αναπαραγωγή; Και πώς κατάφερε, στη συνέχεια, να επιβληθεί, παρά τα μειονεκτήματα της; Οι ειδικοί της εξελικτικής θεωρίας έχουν πιθανότατα βρει την απάντηση του πρώτου ερωτήματος στους μονοκύτταρους οργανισμούς χωρίς σαφή πυρήνα - τους λεγόμενους προκαρυωτικούς οργανισμούς, «Παρά το γεγονός ότι θεωρούνται άφυλα, ορισμένα βακτήρια εφαρμόζουν τη "σύζευξη", δηλαδή απαλλάσσουν γενετικό υλικό που αντλούν από το δικό τους DNA, σημειώνει ο Pierre-Henri Gouyon. Μπορούμε να φανταστούμε ότι κάπως έτσι εμφανίστηκε η φυλετική αναπαραγωγή - ουσιαστικά, δηλαδή, σχεδόν ταυτόχρονα με την ίδια τη ζωή». Μολονότι δεν είναι εφικτός ο ακριβής χρονικός προσδιορισμός της λόγω της έλλειψης απολιθωμάτων, η μείωση εμφανίστηκε αναμφίβολα μέσω μετάλλαξης των μηχανισμών της κλασικής κυτταρικής διαίρεσης (της μίτωσης) πριν από ένα περίπου δισεκατομμύριο χρόνια, ταυτόχρονα με την εμφάνιση των πρώτων ευκαρυωτικών κυττάρων (των κυττάρων που διαθέτουν διακριτό πυρήνα - από την αμοιβάδα μέχρι τον άνθρωπο).

Αυτά όσον αφορά την εμφάνιση. Όμως τι γίνεται με το υπέρογκο κόστος των φύλων; Ίσως να φαίνεται απίστευτο, αλλά η εξελικτική θεωρία αδυνατεί να δώσει απάντηση σ' αυτό το ερώτημα! Οι ειδικοί της εξέλιξης έχουν μόνο διατυπώσει δύο υποθέσεις. Το 1932, ο Αμερικανός γενετιστής Hermann Joseph Muller προσδιόρισε το πλεονέκτημα της φυλετικής αναπαραγωγής στη δυνατότητα αποκατάστασης, χάρη στη μείωση, των αξιόλογων γενετικών συνδυασμών σε περίπτωση τυχαίας εξαφάνισης τους - κάτι που εκ των πραγμάτων είναι μη αναστρέψιμο για τους άφυλους οργανισμούς.

ΜΙΤΩΣΗ ΕΝΑΝΤΙΟΝ ΜΕΙΩΣΗΣ

Στη φύση, αντιμάχονται δύο τρόποι αναπαραγωγής. Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί, όπως τα βακτήρια, εφαρμόζουν ένα αφυλετικό είδος αναπαραγωγής με απλή κυτταρική διαίρεση [μίτωση]: κάθε νέα κύτταρο περιέχει ένα ακριβές αντίγραφο του μητρικού. Δηλαδή, ο άφυλος οργανισμός πραγματοποιεί ένα είδος κλωνοποίησης. Αντίθετα, ο τρόπος αναπαραγωγής που χαρακτηρίζει τους ευκαρυωτικούς οργανισμούς (εκείνους των οποίων τα κύτταρα διαθέτουν διακριτό πυρήνα, από την αμοιβάδα μέχρι τον άνθρωπο) εξελίσσεται σε δύο φάσεις. Η πρώτη είναι ένας ειδικός κυτταρικός μηχανισμός, που ονομάζεται μείωση: ξεκινώντας από ένα μητρικό κύτταρο, το οποίο περιέχει τις δύο ομάδες χρωμοσωμάτων που έχουν κληρονομηθεί απ' τους γονείς [23 χ 2 χρωμοσώματα στον άνθρωπο], η μείωση κατασκευάζει 4 γεννητικά κύτταρα, ή γαμέτες, που διαθέτουν το καθένα από μία μόνο ομάδα χρωμοσωμάτων. Αυτή η νέα ομάδα είναι το πρωτότυπο δημιούργημα που προκύπτει από τον ανασυνδυασμό του διαθέσιμου γενετικού υλικού. Στη δεύτερη φάση, που ονομάζεται γονιμοποίηση, δύο γαμέτες, ένα ωάριο και ένα σπερματοζωάριο ενώνονται για να σχηματίσουν το ζυγώτη, δηλαδή ένα κύτταρο που διαθέτει δύο ομάδες χρωμοσωμάτων. Απ' αυτό το κύτταρο αναπτύσσεται το έμβρυο με κλασικές κυτταρικές διαιρέσεις (μιτώσεις).

 

 

ΤΟ ΜΕΓΑΛΟ ΠΑΡΑΔΟΞΟ ΤΗΣ ΦΥΛΕΤΙΚΗΣ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Η πρώτη αυτή θεωρία έγινε γνωστή με την ονομασία «Muller’s ratchet» («επίdχετρο του Muller», όπου το επίσχετρο, ή καστάνια, είναι ένας μηχανικός αναστολέας κίνησης, ο οποίος εμποδίζει την αντίστροφη περιστροφή ενός γραναζιού). Η δεύτερη υπόθεση διατυπώθηκε το 1973 από τον Αμερικανό βιολόγο Leigh Van Valen. Σύμφωνα με αυτήν, οι ανασυνδυασμοί που προκύπτουν από τη φυλετική αναπαραγωγή πολλαπλασιάζουν τις πιθανότητες εξεύρεσης μιας αποτελεσματικής λύσης στον αδιάκοπο πόλεμο κατά των παρασίτων. Δεδομένου ότι ο κόσμος είναι αναγκασμένος να εξελίσσεται για να μην αφανιστεί, η θεωρία αυτή πήρε την ονομασία «The Red Queen hypothesis» («υπόθεση της Κόκκινης Βασίλισσας»), από την ομώνυμη βασίλισσα του σκακιού του Lewis Carroll, που ήταν αναγκασμένη να τρέχει για να παραμείνει στην ίδια θέση. Το κοινό πρόβλημα και στις δύο αυτές ερμηνείες είναι ότι απαιτούν πολύ χρόνο για ν' αντισταθμίσουν το κόστος της σεξουαλικής αναπαραγωγής. Όμως, η παρατεταμένη διάρκεια ενέχει τον κίνδυνο της επικράτησης παραγωγικότερων άφυλων μορφών...

Είναι άλυτο το πρόβλημα; Ίσως όχι. Γιατί εδώ και μια περίπου δεκαετία, μία ενδιάμεση προσέγγιση, η οποία λαμβάνει περισσότερο υπόψη την πολυπλοκότητα του όντος, δίνει αισιόδοξα αποτελέσματα. Η βασική αρχή της έγκειται στους μηχανισμούς αλληλεπίδρασης μεταξύ των γονιδίων. «Ενδέχεται οι ατυχείς μεταλλάξεις να μην αθροίζουν απλώς τις επιπτώσεις τους, αλλά να τις πολλαπλασιάζουν, σημειώνει ο Bernard Godelle, γενετιστής στο εργαστήριο «Γονιδίωμα, Πληθυσμοί, Αλληλεπιδράσεις και Προσαρμογή» (Πανεπιστήμιο Montpellier). Πέρα από ένα όριο, οι συσσωρευμένες ατυχείς μεταλλάξεις θα οδηγούσαν στο ρητό αποκλεισμό των φορέων τους από τη φυσική επιλογή. Αυτό το πολλαπλασιαστικό αποτέλεσμα θα μπορούσε να αντισταθμίσει το προσωρινό μειονέκτημα που προκύπτει από το "επίσχετρο του Muller”. Με την επεξεργασία της σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές και εμπλουτισμένη με παραμέτρους που λαμβάνουν περισσότερο υπόψη το περιβάλλον, αυτή η «τρίτη προσέγγιση» θα αποσαφηνίσει, άραγε, επιτέλους το μεγάλο παράδοξο της σεξουαλικής αναπαραγωγής; Στο άμεσο μέλλον, τα υπολογιστικά μοντέλα θα μας δώσουν πιθανότατα μια απάντηση.

 

 

ΤΑ ΕΥΠΑΘΗ ΑΦΥΛΕΤΙΚΑ ΕΙΔΗ

Κι αν όλοι κάνουν λάθος: Αν το καίριο ερώτημα δεν είναι τελικά το «κόστος» της φυλετικής αναπαραγωγής; Ακριβώς αυτό υποστηρίζουν ο Pierre-Henri Gouyon και η Sarah Samadi μέσω μιας τέταρτης ερμηνείας για την κυριαρχία της φυλετικής αναπαραγωγής, η οποία επιχειρεί να ρίξει φως στην αινιγματική επιβίωση των αφυλετικών ειδών. Αυτή η ιστορική θεωρία πρεσβεύει ότι η φυλετική αναπαραγωγή δεν υπερισχύει αντισταθμίζοντας τα μειονεκτήματά της, αλλά, αντιθέτως, εκμεταλλευόμενη τη μοιραία «φύρα» που συνδέεται με την ασεξουαλικότητα. Το πρώτο αξίωμα απορρέει από την έμμονη επιβίωση των άφυλων όντων. Αυτά επανεμφανίζονται σχεδόν αδιάλειπτα στην πορεία της εξέλιξης, γιατί, όπως εξηγούν οι δύο ερευνητές, η θαυμαστή παραγωγικότητα της κλωνοποίησης προσφέρει ένα εξελικτικό πλεονέκτημα, όπως αυτό εμφανίζεται από τη στιγμή που το επιτρέπει η φυσική επιλογή! «Το πρόβλημα είναι ότι τα είδη που καταφέρνουν να φτάσουν στο αφυλετικό στάδιο υποφέρουν εξαρχής από μια ανεπανόρθωτη "φύρα", η οποία πολύ γρήγορα καταλήγει να προκαλέσει την εξαφάνιση τους» εξηγεί ο Pierre-Henri Gouyon. Και αναφέρει το παράδειγμα της μελίγκρας. Τα θηλυκά αυτών των εντόμων μπορούν να γεννούν αυγά γονιμοποιημένα από τα αρσενικά, και ταυτόχρονα να παράγουν κλώνους με παρθενογένεση. Λογικά, λόγω του μικρότερου «κόστους», τα παρθενογενετικά θηλυκά θα έπρεπε να πολλαπλασιάζονται ταχύτατα, μέχρι να κυριαρχήσουν σε μια περιοχή. Δυστυχώς, όμως, αυτά δεν είναι ανθεκτικά στο κρύο και πεθαίνουν με την πρώτη παγωνιά! Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η μελίγκρα εξαναγκάζεται από την εξέλιξη να διατηρεί τα αρσενικά... Ας φανταστούμε τώρα ότι ύστέρα από μερικούς ήπιους χειμώνες, τα παρθενογενετικά θηλυκά επιβιώνουν για αρκετό διάστημα, ώστε να απαλλαγούν από την εξάρτησή τους από τα αρσενικά. Σε μια τέτοια περίπτωση, θα επικρατούσε η παρθενογενετική μορφή, γεγονός που θα εξέθετε ολόκληρο το είδος -και την ικανότητα του να κλωνοποιείται- στον κίνδυνο του αφανισμού με την πρώτη και μοιραία παγωνιά. Με λίγα λόγια, μολονότι η παρθενογένεση ευνοεί το άτομο βραχυπρόθεσμα, μακροπρόθεσμα αποβαίνει επιζήμια για όλο το είδος. Γι’ αυτό το λόγο, λοιπόν, υπερισχύουν οι έμφυλες μορφές: μόνο αυτές αντιστάθηκαν στο «αυτοκαταστροφικό» κάλεσμα της ασεξουαλικότητας, όχι από επιλογή, αλλά επειδή έχουν χάσει τη «συνταγή» της κλωνοποίησης! Απόδειξη; Και τα 74 είδη των παρθενογενετικών σπονδυλωτών εξελίχθηκαν πολύ πρόσφατα, γεγονός που αποκαλύπτει τελικά τον εφήμερο χαρακτήρα της παρθενογένεσης.

Μήπως, λοιπόν, η σεξουαλική αναπαραγωγή επικράτησε ελλείψει αντιπάλου; Δελεαστική υπόθεση. Μόνο που κλονίζεται απ' την πρώτη κιόλας στιγμή που θα αφήσουμε τον κόσμο των σπονδυλωτών. Εκείνα που διαταράσσουν την ισορροπία είναι τα λεγόμενα Βδελλοειδή του φύλου των Τροχοφόρων. Πρόκειται για μικροσκοπικούς οργανισμούς που κατοικούν σε βάλτους, λίμνες και έλη κι εφαρμόζουν αποκλειστικά τη μέθοδο της κλωνοποίησης εδώ και... 40 εκατομμύρια χρόνια! Πώς τα καταφέρνουν, άραγε, αυτά τα αξιοθαύμαστα πλάσματα; «Η πρώτη, μη τεκμηριωμένη, υπόθεση υποστηρίζει ότι το ποσοστό των μεταλλάξεών τους είναι πολύ κατώτερο του μέσου όρου, (απαντά η Olivia Judson, ειδική της εξέλιξης στο Imperial College του Λονδίνου). Ενδέχεται επίσης να εμφανίζονται πού και πού κάποια αρσενικά, εν αγνοία των ερευνητών. Μολονότι κάτι τέτοιο δε φαίνεται και τόσο πιθανό, θα πρέπει να δεχτούμε ότι αυτά τα ασπόνδυλα δεν ενδιαφέρουν πολλούς και ότι τα γνωρίζουμε ελάχιστα..»

Η αλήθεια για τη σεξουαλική αναπαραγωγή θα προκύψει τελικά μέσα απ' τη λίμνη, αν όχι απ' το πηγάδι. Ωστόσο, για να αποκαλυφθεί, θα χρειαστεί, αναπόφευκτα, να κάνει τον κόπο να την «ψαρέψει» ένας άντρας ή μια γυναίκα.

 

P. G.