Die großen Fragen in 10 MinutenWarum hat die Natur den Sex erfunden?
MDRDi 16.02.2021 12:29 Uhr10:35 min
Wissen-NewsEvolution ohne Sex: Wie Milben seit Millionen Jahren überleben
Asexuelle Milben haben spezielle Mechanismen entdeckt, die genetische Vielfalt erzeugen und so das Überleben sichern. Das hat ein internationales Forschungsteam mithilfe von Genomsequenzierungen herausgefunden.
Wie der Mensch hat die Hornmilbe einen doppelten Chromosomensatz. Doch im Gegensatz zum Menschen pflanzt sich die asexuelle Hornmilbe Platynothrus peltifer parthenogenetisch fort: Mütter produzieren Töchter aus unbefruchteten Eiern – eine reine Frauengesellschaft also. Mithilfe von Genomanalysen an einzelnen Milben konnten die Forschenden, unter anderem von der Uni Köln, erstmals die angesammelten Unterschiede zwischen den Chromosomenkopien untersuchen und ihre Bedeutung für das Überleben der Milbe analysieren.
Nachkommen können vollständige Klone der Mutter sein
Sex ist ein zentraler Motor der Evolution: Er sorgt für genetische Vielfalt und hilft Organismen, sich schneller an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Ohne Sex hingegen drohen genetische Stagnation und das Aussterben – zumindest laut gängiger Theorie der Evolution. Doch Platynothrus peltifer widersetzt sich diesen Regeln: Sie existiert seit über 20 Millionen Jahren – und das ganz ohne Sex. Die Hornmilben erzeugen ihre weiblichen Nachkommen aus unbefruchteten Eiern völlig ohne Männchen. Männchen fehlen oder sind sehr selten und tragen nicht zum Genpool bei. Je nach Mechanismus, der zur Wiederherstellung des doppelten Chromosomensatzes führt, können die Nachkommen entweder alle oder einen Teil der Genvarianten (Allele) der Mutter erben. Sie können also "vollständige Klone" der Mutter sein.
Bei der Hornmilbe entwickeln sich die beiden Kopien des Chromosomensatzes allerdings unabhängig voneinander und schaffen damit einen experimentellen Raum, in dem neue genetische Varianten entstehen können, während gleichzeitig wichtige Informationen bewahrt bleiben. Ein besonders bemerkenswerter Unterschied zeigt sich in der Genexpression – also darin, welche Kopien der Gene wie aktiv sind. Diese Unterschiede ermöglichen eine schnelle Reaktion auf Umweltveränderungen und verleihen einen selektiven Vorteil.
Die Studie liefert somit neue Erkenntnisse über die Überlebensstrategien von asexuellen Organismen. Unterstützt wird die asexuelle Evolution durch verschiedene Quellen genetischer Vielfalt, auf die das Forschungsteam in der Studie aufmerksam macht. “In künftigen Forschungsprojekten möchten wir herausfinden, ob es noch weitere Mechanismen gibt, die für eine Evolution ohne Sex von Bedeutung sind", so der Studienautor Jens Bast
Link zur Studie
Die Studie "Chromosome-scale genome dynamics reveal signatures of independent haplotype evolution in the ancient asexual mite Platynothrus peltifer" wurde in der Fachzeitschrift "Current Biology" veröffentlicht.
pm/cdi
Dieses Thema im Programm:MDR AKTUELL | 05. Februar 2025 | 07:44 Uhr
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