בניגוד לחוקי הטבע: הדגיגות שמתרבות בלי זכרים ושורדות כבר 100 אלף שנה

אם גדלתם על הסיפור של נוח והתיבה וחשבתם שבעולם החי צריך זכר ונקבה, כנראה שלא הכרתם את דג האמזון מולי (Amazon molly) - מין דגים שכל הפרטים בו הן נקבות בלבד.

המין הזה נוצר ככל הנראה לפני יותר מ-100 אלף שנה, כאשר נקבת דג ממין אחד הזדווגה עם זכר ממין אחר במים המתוקים באזור מקסיקו. בדרך כלל, הכלאות בין שני מינים שונים מובילות לצאצאים עקרים - כמו פרד. אבל במקרה הזה קרה משהו חריג: הצאצאית שנוצרה הצליחה להעמיד צאצאים -כולן נקבות - שהיו למעשה שיבוטים גנטיים של האם.

מאז אותו אירוע, כל הדורות של הדג הזה הם למעשה שושלת של שיבוטים גנטיים.

למה לפי האבולוציה הם היו אמורים להיכחד?

בביולוגיה האבולוציונית קיימת הנחה בסיסית: מינים שמתרבים ללא ערבוב גנטי צפויים להיכחד מהר יחסית.

• גידול של 25% בהשקעות בחברות מדעי החיים בישראל ב-2024
• רשות החדשנות: מענק של עד 200 אלף שקל עבור מיזמים טכנולוגיים
• המלצת המערכת: כל הכותרות 24/7

הסיבה פשוטה. כאשר רבייה מתרחשת בין זכר לנקבה, הגנים "מתערבבים" - קצת כמו ערבוב חפיסת קלפים. ערבוב זה מאפשר לברירה הטבעית לסלק שילובים גנטיים בעייתיים ולשמר שילובים מוצלחים. לעומת זאת, במינים שמתרבים באמצעות שיבוטים, אין ערבוב גנטי. המשמעות היא שמוטציות מזיקות מצטברות בהדרגה בגנום.

התהליך הזה מוכר במדע בשם "ראצ'ט של מולר", והוא מנבא שמין כזה יקרוס תוך כ-10,000 שנים בלבד. אבל דג האמזון מולי מפריך את התחזית הזו – והוא קיים כבר לפחות 100 אלף שנה.

הטריק הגנטי שמציל את המין

במחקר חדש שפורסם לאחרונה בכתב עת מדעי ניסו חוקרים להבין כיצד הדג מצליח להימנע מקריסה גנטית.

החוקרים השתמשו בטכנולוגיית ריצוף דנ"א מתקדמת במיוחד שמאפשרת לקרוא מקטעים ארוכים של הגנום ברמת פירוט גבוהה. הם גם השוו את הגנום של הדג לזה של שני המינים שמהם הוא נוצר. הממצאים היו מפתיעים.

• למה החיים המודרניים עושים אותנו חולים - ומה המדע אומר שאפשר לעשות
• העצלות שלכם היא לא אשמתכם - זה המוח שלכם
• תוכן שיווקי שוק הסקנדרי בישראל: הציבור יכול כעת להשקיע ב-SpaceX של אילון מאסק
• העצלות שלכם היא לא אשמתכם - זה המוח שלכם

אומנם במין הזה אכן מצטברות מוטציות מהר יותר מאשר אצל המינים המקוריים, אך רבות מהמוטציות המזיקות נמחקות באמצעות מנגנון תיקון גנטי מיוחד.

המנגנון נקרא יוצר תהליך שבו עותק אחד של גן "מחליף" עותק פגום של אותו גן ומתקן אותו.

גם בלי "ערבוב" גנטי - האבולוציה נשמרת

המנגנון הזה לא יעיל כמו רבייה מינית רגילה, אבל הוא מספיק כדי למנוע הצטברות קטלנית של מוטציות.

נוסף על כך, החוקרים מצאו שהתהליך הזה מאפשר גם יצירת שונות גנטית מסוימת בין אוכלוסיות שונות של הדג - למרות שכל הפרטים הם שיבוטים. השונות הזו מאפשרת לברירה הטבעית לפעול ולהוביל לשינויים אבולוציוניים. למשל, מחקרים קודמים כבר מצאו הבדלים בצורת הגוף בין אוכלוסיות שונות של הדג.

הדג עדיין זקוק לזכרים - אבל לא לגנים שלהם

אבל בסיפור הזה יש פרט מוזר נוסף: למרות שכל הדגים הם נקבות, הן עדיין מזדווגות עם זכרים ממינים קרובים. הסיבה היא שהזרע נדרש כדי "להפעיל" את התפתחות הביצית.

כאן מגיע הטוויסט: החומר הגנטי של הזכר כלל לא עובר לדור הבא. הצאצא הוא שוב שיבוט גנטי של האם. מסתבר שהאבולוציה מורכבת יותר ממה שחשבנו. הדג המוזר הזה מאלץ ביולוגים לחשוב מחדש על חלק מההנחות הבסיסיות של האבולוציה.

במשך שנים רבות היה מקובל לחשוב שרבייה א-מינית אצל בעלי חוליות היא מבוי סתום אבולוציוני. אבל דג האמזון מולי מראה שזה לא תמיד נכון. הודות למנגנון תיקון דנ"א יעיל במיוחד, המין הצליח לשרוד פי עשרה יותר זמן ממה שהתיאוריה חזה.

ואולי זו תזכורת לכך שגם אחרי מאות שנים של מחקר על האבולוציה - הטבע עדיין מצליח להפתיע את המדענים.