Többapjúság

Egy kis biológia: rendszertan, anatómia, genetika, és minden más, nem csak szakértőknek

Moderátor: spuc

Többapjúság

HozzászólásSzerző: spuc » 2010.10.07. 19:10

Többapjúság

Ezzel a kissé idétlen címmel szerertnék bevezetni egy érdekes tanulmányt ami arról szól, hogy egy sulawesi Caridina (C. ensifera blue)faj egy fészekalját több hím is megtermékenyíti. Remélem tudunk belőle tanulni.
Ezt a tudományos cikket, egy viszonylag rangos folyóiratban, a PLOS ONE-ban közölték kb. egy hónapja.

Bevezetés:
A jelenség, melyet angolul „multiple paternity”-nek neveznek (én a többnejűség példájára többapjúságnak neveztem :lol: ) azt jelenti, hogy egy nőstény petesejtjeit több hím termékenyíti meg. Nyílvánvalóan fura lenne a garnéláktól azt várni, hogy életreszóló párt válasszanak, azonban itt arról van szó, hogy egyszerre kikelő utódoknak (=egy fészekaljnak) több apja van. Ezt a jelenséget más rákoknál már korábban megfigyelték (pl. több homárfajnál, langusztáknál), de azt nem lehet tudni mennyire általános ebben az állatcsoportban. A kísérlet alanya, a Caridina ensifera blue faj azért külön érdekes, mert igen kevés utódból áll egy fészekalj (15+/-2), és ez esetben ennek a szaporodási módnak az előnyei fontosak lehetnek számára. Mégis milyen előnyökkel jár a többapjúság?
• A nőstény több ideig van a párosodó hím(ek) védelme alatt
• A megtermékenyítés nagyobb sikerrel járhat, mert
o Egy-egy hím lehet, hogy steril… vagy
o Kevesebb spermát produkál, mint amennyire szükség lenne
o Spermiumok tárolás közben elpusztulhatnak, minőségükből veszíthetnek.
• Genetikai inkompatibilítás (össze-nem-illőség) elkerülése (embernél a meddőségek jelentős része ennek köszönhető)
• Beltenyésztődés elkerülése (beltenyésztett populációkban gyakran felhalmozódnak genetikai rendellenességek)
• Előnyös gének továbbadásának elősegítése
Meg kell jegyezni azonban azt is, hogy a többapjúságnak vannak hátrányai is. A többször párzó nőstények jobban ki vannak szolgáltatva a ragadozóknak, vagy éppen a betegségek terjedésének.
Kép
Caridina ensifera blue
Kép
C. ensifera élőhelye

A kísérlet

A kísérlet viszonylag egyszerű volt. 20 db petés nőstényt gyűjtöttek a vadonból (Malili-tó) és azok megtermékenyített petéin genetikai markereket vizsgáltak. Ezekről a markerekről annyit kell tudni, hogy géneket nem kódoló ún. szemét-DNS szakaszok, amik, mivel nincs rajtuk szelekciós nyomás, eléggé változékonyak, így különböző egyedek DNS-e megkülönböztethetőek segítségükkel. Mivel a peték ugyanattól az anyától származtak, ezért a különbözőségek csak az apáktól származtak. Mind a 20 esetben úgy találták, hogy a petéket több apa termékenyítette meg.
A kísérletben nemcsak azt vizsgálták, hogy egy-egy fészekalj hány apától származott, hanem azt is, hogy a különböző apák a fészekalj mekkora részét tudták megtermékenyíteni, ennek a meghatározásához két különböz statisztikai programot használtak, de lényegében ugyanazt kapták: A legtöbb esetben az volt megfigyelhető, hogy az különböző apák különböző arányban tudták megtermékenyíteni a petéket, tehát az utódgenerációkhoz eltérő mértékben járultak hozzá. Voltak „gyenge” apák akiknek kevés utódjuk lett, és „erősek”, akiknek sok. Ez azért érdekes, mert valamilyen szelekciós eseményt feltételez, ami lehet:
o Sperma-versengés: spermium tárolás közben az „erős apák” spermiumai megölik/kitúrják/gyengítik a gyengéket
o A nőstény ivarszervei (esetleg petesejtjei) képesek megkülönböztetni a spermiumokat, bizonyosakat előnyben részesíteni.
o De lehet, hogy csak arról van szó, hogy a nőstény bizonyos hímekkel többször párzik és azoktól több spermiumot raktároz el.
Így vagy úgy az erős hímek génjei több utódba kerülnek, mint a gyengéké. Mégis akkor mire jó, hogy a gyengébb hímek génjei is öröklődnek? Gondoljunk csak bele mi lenne akkor, ha egy kevés utódott létrehozó fajnál (szélsóséges esetben) mondjuk csak egy, a legerősebb hím örökítené génjeit. Elég hamar belterjes lenne a populáció, az allélok (génváltozatok) száma csökkene, a genetikai sokféleség veszendőbe menne. Úgy azonban, hogy az átlagosabbnál gyengébb hímek (spermiumok) is labdába rúghatnak, mindez megmarad…
Kép
A 20 fészekalj többapjúsága. A különböző színek oszloponként különböző apákat jelölnek. A két ábrán ugyanaz mérve csak két különböző módszerrel. Amelyik fészekalj csillaggal jelölt, ott a különböző apák „részvétele” nem azonos!

A kísérlet során egyébként azt is megvizsgálták, hogy az eltárolt spermiumok meddig használhatók. Miután a petés nőstényekről eltávolították a megtermékenyített petéket, sokáig figyelték őket. Ez után a nőtények már nem tudtak utódokat létrehozni, habár petéket igen. Tehát az eltárolt spermium csak egyszer használatos.

A cikkben egyébként elejtett utalás arra vonatkozóan is volt, hogy a garnélák megtermékenyítese hogyan zajlik. (A fórumon egyszer már én is rákérdeztem erre.) A lényeg az, hogy a spermium akkor kerül a nősténybe, mikor annak még a hátán vannak a petéi, és a peték akkor termékenyülnek meg, mikor azok lekerülnek a potroh alá.

Utószó:
Habár a jelenséget eddig csak kevés rárfajnál írták le (mert keveset vizsgáltak ilyen szempontból), nem kizárt, hogy ez így van a mi kedvenceinknél is. Egy egyszerű kísérlettel akár könnyen ki is lehetne deríteni:
Egy tisztavonalú nőstényt (mondjuk RC-t) össze kéne zárni egy uolyan (RC) és egy különböző (Yellow fire) hímmel, akik szintén tiszta vonalúak. Ha csak egy hím vesz részt a megtermékenyítésben, akkor minden utód uolyan lesz, ha mindkettő, akkor különbözőek (ld. egy ill. kétgénes öröklődés) Akinek van kedve, ideje és helye az ilyen kísérletekre, kipróbálhatja... ;)

Forrás:
Molecular Evidence for High Frequency of Multiple Paternity in a Freshwater Shrimp Species Caridina ensifera
Gen Hua Yue, Alex Chang
http://www.plosone.org/article/info:doi ... ne.0012721
Avatar
spuc
Panda
 
Hozzászólások: 323
Csatlakozott: 2010.08.28. 13:39
Tartózkodási hely: Szeged

Re: Többapjúság

HozzászólásSzerző: ugrosaska » 2010.11.05. 14:04

Szia Spuc!

Az amúgy szuper fordításod és leírásodban 2 szuper fontos info is lapult, ezeket kiemelem, mert tényleg szuper fontosak :)

A kísérlet során egyébként azt is megvizsgálták, hogy az eltárolt spermiumok meddig használhatók. Miután a petés nőstényekről eltávolították a megtermékenyített petéket, sokáig figyelték őket. Ez után a nőtények már nem tudtak utódokat létrehozni, habár petéket igen. Tehát az eltárolt spermium csak egyszer használatos.

A cikkben egyébként elejtett utalás arra vonatkozóan is volt, hogy a garnélák megtermékenyítese hogyan zajlik. (A fórumon egyszer már én is rákérdeztem erre.) A lényeg az, hogy a spermium akkor kerül a nősténybe, mikor annak még a hátán vannak a petéi, és a peték akkor termékenyülnek meg, mikor azok lekerülnek a potroh alá.

Nyilvánvaló, hogy a vizsgálatok nagy része csak erre a fajra vonatkoztak, de tényleg nagyon jó gondolatébresztő így is. A kísérleti felvetésedet pedig kipróbálom! ;)

Köszi a cikket!
Üdv; Balázs
ugrosaska
Moderátor
 
Hozzászólások: 102
Csatlakozott: 2010.08.10. 16:47
Tartózkodási hely: Sopron-Bécs

Re: Többapjúság

HozzászólásSzerző: spuc » 2010.11.05. 14:40

Szia Balázs!
Ha tényleg lesz rá lehetőséged, és kipróbálod, akkor nagyon kíváncsi vagyok az eredményekre! Örülök, hogy tetszett a cikk. Sajnos a garnélás világból nincs túl sok ilyen iromány, de néha azért találok.
Laci
Avatar
spuc
Panda
 
Hozzászólások: 323
Csatlakozott: 2010.08.28. 13:39
Tartózkodási hely: Szeged

Re: Többapjúság

HozzászólásSzerző: szentgyo » 2010.11.07. 11:28

Hello,

Valahogy eddig átsiklottam ezen a topikon, most vettem csak észre. Köszönjük szépen a fordítást, nagyon érdekes!
Avatar
szentgyo
Adminisztrátor
 
Hozzászólások: 1483
Csatlakozott: 2010.08.09. 22:12
Tartózkodási hely: Budapest


Vissza: Biológia

Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 4 vendég