„Организми су морали произвести највеће гамете с највише хранљивих састојака или најмање гамете да би користили најмање ресурса”, рекао је руководилац студије Данијел Абрамс, професор инжењерских наука и примењене математике из Макормик школе за инжењерство.
ДАРВИНОВА НИТ
Научници су коначно решили једну од важних еволуционих енигми – зашто је људска јајна ћелија знатно већа од сперматозоида. Одговор на питање је логичан и очекиван – узрок је надметање за ресурсе у природној селекцији. Но студија је, такође, показала како се то догодило и да је то била еволуциона нужност.
Kод већине данашњих животиња јајне ћелије су много веће од сперматозоида, код људи чак десет милиона пута када се упоређује њихова запремина. У студији, објављеној раније ове године у часопису Journal of Theoretical Biology, научници са Нортвестерн инџиниринга у САД утврдили су да ће се разлика у величини гамета, мушких и женских полних ћелија, у моделима који се темеље на кључним еволуционим параметрима нужно повећавати.
Помоћу математичког моделирања тим је истражио рано раздобље у еволуцији када су се примордијалне врсте репродуковале спољашњом оплодњом, каква данас постоји углавном код риба и неких других животиња у води јер она омогућује да сперматозоиду пливају до јајашца.
Предности и недостаци
У моделу су веће репродуктивне ћелије, односно гамети имале конкурентску предност јер су могле задржати више хранљивих твари и витамина за опстанак потенцијалног зигота насталог спајањем полних ћелија. С друге стране, предност мањих гамета је у томе што је за њихово стварање потребно мање ресурса, што подразумева мањи стрес за родитеље.
„Рано у еволуцији, када се појавила полна репродукција, гамети су били симетрични. Но та симетрија убрзо је нестала”, додао је Абрамс. „На крају имамо неке организме специјализоване за велике гамете, а друге специјализоване за мале гамете.”
„Организми су морали произвести највеће гамете с највише хранљивих састојака или најмање гамете да би користили најмање ресурса”, рекао је руководилац студије Данијел Абрамс, професор инжењерских наука и примењене математике из Макормик школе за инжењерство. „Вјрујемо да је ова разлика у величини готово неизбежна; она се темељи на веродостојним претпоставкама у вези с тим како функционише полна репродукција и како делује природна селекција.”
У својем моделирању истраживачи су кренули од изогамије, почетног стања у којем су сви гамети биле приближно исте величине, а различити полови још нису постојали. Затим су употребили математички модел осмишљен за ово истраживање да би открили како је изогамија прешла у анизогамију, стање у којем су неки гамети, претече данашњих сперматозоида и јајашца повезаних с биолошким половима, постали врло мали и прилично велики. У моделу је анизогамија произашла из надметањања за преживљавање у окружењу са ограниченим ресурсима. Већи гамети имају предност у односу на мање јер садрже више хранљивих твари што повећава вероватноћу преживљавања зигота.
Но организми не могу произвести много полних ћелија, а да сами не потребују више ресурса. Уштеда се може остварити ако организам ствара мноштво малих полних ћелија. „Рано у еволуцији, када се појавила полна репродукција, гамети су били симетрични. Но та симетрија убрзо је нестала”, додао је Абрамс. „На крају имамо неке организме специјализоване за велике гамете, а друге специјализоване за мале гамете.”
Различите предности
Очито је за мушкиспол било оптимално да ствара пуно малих полних ћелија, сперматозоида, да би се повећала вероватноћа оплодње, док је за женски пол оптимално било да ствара мање, али великих јајних ћелија да би оне које су оплођене имале више хранљивих твари за опстанак и даљи развој. Абрамс је изјавио да још није разјашњено зашто неке изогамне врсте постоје и данас. Примерице, неке врсте алги и гљива размножавају се бесполно или симетрично.
„Постојале су различите теорије о томе како је настала анизогамија, све до Чарлса Дарвина”, каже Абрамс. „Питања у еволуционој биологији је веома тешко тестирати јер можемо проучавати само врсте које данас постоје. Не можемо видети како су оне изгледале пре више милијарди година. У том смислу коришћење математичких модела може донети нове увиде и разумевања.”
(Извор Индекс)
