كيف يتمكن النحل الذي يتكاثر في التكاثر البكر من النمو والتطور؟

توجد مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنواع في مجموعة تتكاثر عن طريق التكاثر اللاجنسي، حيث تستنسخ الإناث نفسها دون تدخل الذكر

يونات أشهار ونعوم ليفيثان، غاليليو

وفقا لدراسة نشرت في مجلة PLoS Biology، انقسمت مجموعة من الحيوانات المجهرية إلى العديد من الأنواع البيولوجية المنفصلة على مدى الأربعين مليون سنة الماضية، على الرغم من أن تكاثرها لا جنسي.

وركزت الدراسة التي أجراها دييغو فونتانيتو من جامعة ميلانو في إيطاليا وزملاؤه من بريطانيا العظمى، على صنف الدوارات (Rotifera)، وهي لافقاريات مجهرية تعيش في خزانات المياه العذبة، مثل البرك والجداول، وكذلك في التربة الرطبة وعلى الطحالب والأشنات. يوجد اليوم مئات الأنواع من الدوارات التي تتكيف مع مجموعة متنوعة من البيئات، من الينابيع الساخنة إلى القارة القطبية الجنوبية. الروتيفر هي مخلوقات ثنائية الصيغة الصبغية تتكاثر حصريًا عن طريق التكاثر البكر، أي التكاثر اللاجنسي: تضع الأم بيضًا غير مخصب، وتنمو منه البنات المستنسخات لها. في مثل هذا التكاثر ليست هناك حاجة للذكور، الذين لا وجود لهم.
الافتراض المقبول هو أن التكاثر الجنسي ضروري لتكوين التباين الجيني، وأن التباين الجيني الناتج عن التكاثر الجنسي يزيد من مقاومة نوع بيولوجي معين للطفيليات وفرص بقائه على قيد الحياة أثناء التغيرات التي تحدث في البيئة. وفقًا لهذه النظرية، فإن الحيوانات والنباتات التي تتكاثر لا جنسيًا سيكون تنوعها منخفضًا، وبالتالي، في معظمها، لن تعيش لفترة طويلة على المستوى التطوري. ويبدو أن وجود الدوارات في حد ذاته يتحدى هذا الافتراض.
هناك طريقتان رئيسيتان تتعلقان بالتمايز البيولوجي للأنواع. وفقًا لأحد الأساليب، فإن مجموعة الأفراد التي تشكل الأنواع البيولوجية متشابهة مع بعضها البعض وتظل متماسكة كوحدة واحدة، لأنها تتبادل وتتقاسم المواد الجينية بشكل مستمر. عندما يكون نقل المادة الوراثية غير ممكن - بسبب حاجز مادي أو غيره - تنقسم المجموعة، وقد تتشكل أنواع بيولوجية منفصلة، ​​تختلف عن بعضها البعض وراثيا وشكليا. هناك نهج آخر يدعي أن الأفراد من نفس النوع البيولوجي متشابهون مع بعضهم البعض لأنهم تكيفوا للعيش في نفس المكان البيئي. هذه الأساليب لا تتعارض بالضرورة مع بعضها البعض. ومن الممكن التوفيق بين المناهج المختلفة وفحصها بشكل منفصل عن بعضها البعض من خلال النظر إلى المجموعة التي تتكاثر بالتكاثر اللاجنسي. إذا كان للنهج الثاني وزن أكبر، فمن المتوقع أن يكون تنوع أنواع الكائنات التي تتكاثر لا جنسيًا مشابهًا لتلك التي تتكاثر جنسيًا.
ومن أجل اختبار ذلك، قام فونتانتو وزملاؤه بتعريف الأنواع البيولوجية على أنها مجموعات متميزة تتطور بشكل مستقل عن بعضها البعض، وبحثوا عن مثل هذه الأنواع بين الدوارات من نوع معين. يتم تحديد المجموعات المنفصلة باستخدام علامتين وراثيتين - تسلسل الحمض النووي لجينات معينة - تم عزلها من مجموعات الدوارات من بيئات مختلفة حول العالم، وكذلك من خلال مقارنة أبعاد الفك للدوارات، على غرار مقارنة أشكال الدوارات. الخراطيم في جزر غالاباغوس.
استخدم الباحثون كل علامة من العلامات الثلاثة لفرز وتجميع الدوارات في أنواع بيولوجية وفقًا لقربها من بعضها البعض. يتوافق التصنيف وفقًا لطرق التصنيف هذه مع التصنيف الكلاسيكي للدوارات. كما أن الأنواع التي تم تحديدها على أنها أقارب وفقًا للعلامات الجينية لها شكل مماثل. ومن تحليل هذه النتائج يبدو أن كل مجموعة تمثل مجموعة تطورت بشكل منفصل.
كان الأفراد الذين يشكلون مجموعة واحدة أكثر تشابهًا مع بعضهم البعض أكثر من الأفراد من مجموعة أخرى، كما هو متوقع في الموقف الذي يوجد فيه اختيار ضد الأشكال الوسيطة، أي تقسيم الاختيار.
قد يحدث مثل هذا الانتقاء المثير للخلاف في بيئات بيئية مختلفة، والتي تمثل متطلبات مختلفة تنعكس، من بين أمور أخرى، في بنية الفك التي تختلف بين الأنواع. ومن الأمثلة الممتازة على هذه النتائج نوعان مختلفان من الدوارات التي تعيش على جسم سرطان الماء الصغير (Asellus aquaticus). يعيش أحد الأنواع على أرجل السلطعون والآخر على بطنه. ووفقا للتقسيم الكلاسيكي، وكذلك وفقا للدراسة الحالية، فإن هذين النوعين متميزان تطوريا ومستقلان عن بعضهما البعض، على الرغم من أنهما يشتركان في نفس السرطان.
وبما أن فونتانتو وزملائه تمكنوا في بحثهم من أن يبينوا في أبحاثهم أن الكائنات التي تتكاثر عن طريق التكاثر اللاجنسي تنقسم إلى مجموعات متميزة يكون تطورها مستقلاً عن بعضها البعض، فقد دحضوا فكرة أن الجنس - التكاثر الجنسي - ضروري لخلق مجموعة متنوعة من الأنواع البيولوجية .