A Georgiai Egyetem genetikusa az elsők között, akik a halak és teknősök genetikai párosítási rendszereit tanulmányozták

A Georgiai Egyetem genetikusa az elsők között, akik a halak és teknősök genetikai párosítási rendszereit tanulmányozták
A Georgiai Egyetem genetikusa az elsők között, akik a halak és teknősök genetikai párosítási rendszereit tanulmányozták
Anonim

ATHENS, Ga. – Az elmúlt évszázadokban olyan természettörténészek, mint William Bartram gyűjtötték és azonosították a világ növényeit és állatait, világossá téve a bolygó gazdag sokféleségét. Az új úttörők azonban molekuláris természettörténészek, és egy teljesen új diszciplína küszöbén állnak – egy olyan tudományág küszöbén, amely kezdi bővíteni a természetről alkotott ismereteinket.

Az egyik terület, ahol a tudósok nagy sikerrel alkalmazzák a molekuláris biológia technikáit, az az állatok párzási rendszereinek vizsgálata.Ezeknek a genetikai rendszereknek az emlősökön és madarakon végzett tanulmányozása ma már kiterjedt, de a közelmúltig szinte semmilyen ilyen kutatást nem végeztek halakon vagy más hidegvérű gerinceseken.

A Georgiai Egyetem genetikusainak egy csoportja segít mindezt megváltoztatni, és egy sor olyan kutatási cikket publikált, amelyek megváltoztatják a tudomány véleményét ezeknek a lényeknek a sokféle szaporodási stratégiájáról.

"Amikor a párzási stratégiák gyakran titkos világáról van szó, a terepi megfigyelések önmagukban gyakran rossz vagy akár félrevezető leírást adnak a szaporodási taktika teljes tárházáról" - mondta Dr. John Avise. "Itt segíthetnek a molekuláris genetikai technikák."

Avise a laboratóriumában elért eredményeket írja le a "Természettörténet, 21. század eleji stílus" című esszében, amely az Intecolban, a Nemzetközi Ökológiai Szövetség hírlevelében jelent meg.

Míg Avise évek óta végzett úttörő munkát a madarakon, laboratóriuma a 90-es évek közepe óta mélyen foglalkozik halak és teknősök szaporodási viselkedésének tanulmányozásával. A laborjából származó felfedezések között szerepel:

Egyes halak elválnak. A csikóhalak – írja – meglehetősen szokatlanok a halak világában, mivel társadalmilag monogám. Laboratóriumának a nyugat-ausztrál csikóhalon végzett tanulmányai kimutatták, hogy míg a vizsgált populáció genetikailag monogám volt egy szaporodási időszakon belül, a párok több mint 40 százaléka „elvál” és „újraházasodik” az egymást követő szaporodási rohamok között.

A nemi szerepek néha felcserélődnek. A több mint 300 csőhal és csikóhalfajban a "hagyományos" nemi szerepek a fejükre fordulnak. A kutatók már korábban is tudták, hogy ezeknek a fajoknak a hímjei a nőstényektől kapják a petéket, megtermékenyítik azokat, és a fiókák élve megszületéséig fiastáskában tartják. Avise laboratóriuma volt az első, amely a molekuláris genetikai technikák segítségével felfedezte, hogy egy vemhes hím gyakran kapott petét két vagy több nősténytől.

A nőstény teknősök évekig tárolhatják a spermát. A bizarr szaporodási viselkedés egyik legdrámaibb példája, hogy a nőstény festett teknősök – állapították meg a genetikusok – az életképes spermiumokat a párzást követően legalább három évig képesek tárolni és felhasználni.Bár ezt a képességet korábban is megfigyelték fogságban tartott állatoknál, az Avise laboratóriuma volt az első, amely dokumentálta ezt a jelenséget a természetben.

Egyes hím halak ikrákat lopnak egy másik fészekből, talán saját társaik "felfűtik a pumpát" az íváshoz. Ezt a bámulatos viselkedést genetikailag dokumentálták az eufóniás elnevezésű, tizenöt gerincű botcsontban. Avise megjegyzi, hogy a tojáslopás kontraproduktívnak tűnhet, mert a hímnek tenyésztésére szolgáló nevelőfiatalok születnének, mivel a hímek a "fészekrakók". Gyanítható azonban, hogy a peték jelenléte – még azok is, amelyeket egy közeli fészekből loptak el – arra készteti a hím társait, hogy további tojásokat rakjanak le, amelyeket ő maga is megtermékenyíthet, ezáltal termékenyebb apa lesz.

A nőstények gyakran "alszanak". Számos halfajnál Avise laboratóriuma genetikai markerek segítségével kimutatta, hogy az egyes nőstények néha egynél több hím fészekben is ívtak.

"Figyelemre méltó, hogy olyan kevés tanulmányt végeztek a gerincesek e taxonómiai csoportjairól, mivel szaporodási viselkedésük hatalmas skálája van, amelyek egyszerűen magyarázatért könyörögnek" - mondta Avise."Szerencsések vagyunk, hogy rendelkezésünkre állnak a genetikai eszközök a munkához."

Ezek az eszközök közé tartoznak az új, mikroszatelliteknek nevezett molekuláris markereken alapuló DNS-profilalkotási módszerek, amelyek a polimeráz láncreakciónak nevezett technikával együtt képesek a szülők és utódaik azonosítására csak apró szövetdarabok felhasználásával.

A kutatók továbbra is számos váratlan viselkedést dokumentáltak, és az egyik legfurcsább a "gyermeki kannibalizmus" lehet. A tudósok évek óta gyanították, hogy egyes fészekőrző halak valójában saját utódaikat eszik, bár az okok evolúciós szempontból homályosnak tűntek.

Az Avise csapata azonban egy másik ötletet is tesztelt. Mi van akkor, ha ezek a szülők valójában csak a többi szülő gyermekét eszik? Az elmúlt években ezt a viselkedést szinte lehetetlen lett volna megcáfolni. A molekuláris természettörténész technikáját alkalmazva azonban a vizsgált genetikusok nemrégiben kifejlett vörösmellű naphalak és rózsás nyilkafélék béli ivadékait fogyasztották.A genetikai adatok megerősítették, hogy a gyermeki kannibalizmus valóban előfordul: az apák valóban megeszik a saját gyerekeiket.

Avise esszéje a Yale Egyetemen júniusban megrendezett szimpóziumból indult ki, ahol először gyűlt össze a hüllők, halak és kétéltűek párzási rendszerét tanulmányozó kutatók. Az eseményt Avise moderálta, aki az eseményt szponzoráló American Genetic Association (AGA) elnöke.

Jövő év elején a Journal of Heredity, az AGA hivatalos kiadványa különszámot fog szentelni a témának.

Eközben Avise-nek rengeteg tanulmányoznivalója van, beleértve a fészekrablók furcsa viselkedését is. Kiderült, hogy ezek a hímek olyan fészkeket gondoznak, amelyekben egyik fiókát sem szülték, „kilakoltatták” a jogos hímeket, vagy elfogl alták a helyüket, amikor néhány döglött apa egyszerűen elmenekült a területről.

"Ez különösen gyakori lehet olyan fajoknál vagy ökológiai környezetben, ahol hiányoznak a megfelelő fészkelőhelyek" - mondta Avise.

Bármi is az oka ezeknek az érdekes viselkedéseknek, az újfajta molekuláris természettörténészek ilyen tanulmányai kétségtelenül továbbra is sok meglepetést okoznak majd a természet működésével kapcsolatban.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei