據(jù)英國媒體報道,，基因研究顯示,，生活在美國西海岸灌木叢中的一種竹節(jié)蟲已經(jīng)有100萬年沒有發(fā)生過性行為了。
近期加拿大科學(xué)家對一種竹節(jié)蟲(Timema stick insect)的DNA進(jìn)行了分析,，科學(xué)家們追蹤DNA中隱藏的信息,，來回溯這種昆蟲長期無性繁殖的歷史根源,。他們獲得的數(shù)據(jù)將有助于生物學(xué)家們更好的理解無性繁殖在生物界的可能性。來自加拿大西蒙菲莎大學(xué)的科學(xué)家們將有關(guān)這一研究的論文發(fā)表在了《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）雜志上,。
科學(xué)家們一直以來就知道這種竹節(jié)蟲的某些亞類是依靠無性繁殖繁衍后代的,，這些亞類的雌性不需要雄性受精便能直接產(chǎn)下后代。也就是說這些昆蟲直接產(chǎn)生了對自己DNA的復(fù)制品,。
譚雅·史萬德(Tanja Schwander)博士和她的小組著手分析這些基因,，希望了解這種亞類物種的歷史，并進(jìn)一步揭示它們是從何時開始進(jìn)化出這種奇特的繁殖方式的,。
通過DNA分析,，科學(xué)家們能夠追根溯源，了解在歷史上的什么時期,，某種生物開始正式脫離其他物種,，獨(dú)立進(jìn)化。小組分析發(fā)現(xiàn)有5個亞種非常古老,，其基因指向至少50萬年之前,，而另外兩個種則更加古老。
她告訴BBC記者說：“這兩個種在100萬年之前便已經(jīng)進(jìn)化出了無性繁殖特點(diǎn),，也就是說它們已經(jīng)有至少100萬年沒有發(fā)生過有性繁殖了,。”
在此之前生物學(xué)界普遍持有這樣一種觀點(diǎn)，即無性繁殖是一條死胡同,，會造成種族的迅速滅亡,。此前研究的案例也確實(shí)說明了這一點(diǎn)。但是此次對于竹節(jié)蟲的研究卻打破了這一觀點(diǎn),。
通過化石研究,，如蛭形輪蟲(bdelloid rotifer)和介形蟲(darwinulid ostracod)這樣的無脊椎動物已經(jīng)被描述為很早便實(shí)現(xiàn)無性繁殖的物種。
但是圍繞這些古老的無性繁殖,，學(xué)界存在很大的爭議,。有很多學(xué)者認(rèn)為無性繁殖似乎應(yīng)當(dāng)被認(rèn)定為一種在相對近期形成的繁殖特征。
而此次史萬德博士和她的小組的基因分析顯示竹節(jié)蟲看起來已經(jīng)有很長時間采用無性繁殖的方式了,。
她說：“這種竹節(jié)蟲是目前已知?dú)v史最悠久的,，擁有確鑿證據(jù)顯示其無性繁殖特征的物種。”
通過對采用有性繁殖和無性繁殖的竹節(jié)蟲亞類進(jìn)行對比,，科學(xué)家們將更好地了解性在生物進(jìn)化繁殖中的意義,。
無性繁殖確實(shí)會帶來一些優(yōu)勢，如迅速的繁殖及其帶來的種群數(shù)量迅速上升,。但是直接的DNA復(fù)制導(dǎo)致的多樣性不足和進(jìn)化乏力也是一個非常大的弱點(diǎn),。因?yàn)檫@就意味著它們的后代適應(yīng)不斷變換中的新環(huán)境的能力會被削弱，這將影響它們種族的延續(xù),。
史萬德博士表示：“盡管有這些負(fù)面的影響,，這些采用無性繁殖的竹節(jié)蟲卻為何能幸存至今,，讓人非常好奇，因此也是這項(xiàng)研究的著重點(diǎn),。”(生物谷 Bioon.com)
生物谷推薦原文出處：
Current Biology doi:10.1016/j.cub.2011.05.026
Molecular Evidence for Ancient Asexuality in Timema Stick Insects
Tanja Schwandersend email, Lee Henry, Bernard J. Crespi
Asexuality is rare in animals in spite of its apparent advantage relative to sexual reproduction, indicating that it must be associated with profound costs . One expectation is that reproductive advantages gained by new asexual lineages will be quickly eroded over time . Ancient asexual taxa that have evolved and adapted without sex would be “scandalous” exceptions to this rule, but it is often difficult to exclude the possibility that putative asexuals deploy some form of “cryptic” sex, or have abandoned sex more recently than estimated from divergence times to sexual relatives. Here we provide evidence, from high intraspecific divergence of mitochondrial sequence and nuclear allele divergence patterns, that several independently derived Timema stick-insect lineages have persisted without recombination for more than a million generations. Nuclear alleles in the asexual lineages displayed significantly higher intraindividual divergences than in related sexual species. In addition, within two asexuals, nuclear allele phylogenies suggested the presence of two clades, with sequences from the same individual appearing in both clades. These data strongly support ancient asexuality in Timema and validate the genus as an exceptional opportunity to attack the question of how asexual reproduction can be maintained over long periods of evolutionary time.
