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Benefícios da Reprodução Sexual, Mentir em Defesa Contra Parasitas

Universidade de Indiana, estudante de pós-graduação descreve pesquisas que estudaram populações, da Nova Zelândia, de água doce, caramujos que se reproduzem tanto sexuada ou assexuadamente para determinar se a reprodução sexual apresenta vantagens no que parasita ambientes ricos

de dar palpites patos de forragem na região superficial do Lago Alexandrina, Nova Zelândia.,

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28 de outubro de 2009

desde o tempo de Darwin, os biólogos têm tentado compreender as vantagens da reprodução sexual. Isto não é trivial porque há desvantagens claras para o sexo.ao contrário dos organismos sexuais, os assexuais não precisam de um parceiro para se reproduzirem, podem reproduzir-se clonalmente e podem produzir o dobro da descendência feminina., Se não houvesse vantagens para o sexo, e se ambos os indivíduos sexuais e assexuais estivessem competindo por recursos, os assexuais assumiriam em apenas algumas gerações.apesar disso, a maioria dos organismos eucarióticos reproduzem-se sexualmente, e o grande mistério é que populações sexuais-assexuadas mistas ocorrem na natureza.por mais de 20 anos, este enigma tem sido explorado pelo meu conselheiro, Curtis Lively, na Universidade de Indiana, e seus alunos e colegas. O nosso laboratório encontrou suporte para uma hipótese de que o sexo é benéfico em ambientes ricos em parasitas.,a hipótese da Rainha Vermelha propõe que os parasitas virulentos se adaptem para infectar hospedeiros geneticamente comuns, impedindo que os assexuais se tornem muito abundantes (comum é ruim). O sexo produz indivíduos geneticamente únicos que podem evitar a infecção (raro é bom), e são, portanto, favorecidos pela seleção natural.

a hipótese é nomeada após uma passagem em “Through the Looking Glass”de Lewis Carroll. A Rainha Vermelha e Alice correm sobre colinas e vales, mas sempre permanecem no mesmo lugar., Da mesma forma, de acordo com a hipótese, a mudança genética de uma população é necessária para manter o status quo. As frequências dos hospedeiros assexuados aumentam (colinas) e diminuem (vales) em resposta à adaptação de parasitas, enquanto os hospedeiros sexuais podem evitar estes altos e baixos coevolutórios.em última análise, esta dinâmica ao longo das gerações impede uma tomada assexuada e mantém a coexistência de assexuais e sexuals.,Potamopyrgus antipodarum é um caracol Neozelandês de água doce que se reproduz sexualmente ou clonalmente e não muda de modo durante a sua vida. Como uma população, os caracóis podem ser assexuados ou misturas de indivíduos assexuados e sexuais.

em 1987, ao comparar populações mistas de caracóis com populações inteiramente assexuadas, Lively descobriu que os primeiros foram mais fortemente infectados por um parasita de vermes esterilizantes., Esta foi a primeira indicação de que uma alta taxa de infecção parasitária na população de caracóis promove a coexistência de populações sexuais e assexuadas.desde então, vários experimentos têm mostrado que estes parasitas são mais capazes de infectar caracóis do mesmo lago do que de lagos diferentes. Isto sugere que os parasitas são adaptados para infectar melhor os caracóis apenas na população mista local, uma previsão da hipótese da Rainha Vermelha.,a associação entre a adaptação de parasitas e a reprodução sexual de caracóis levou Lively, nossos colaboradores, Lynda Delph e Jukka Jokela, e eu a investigar esse padrão dentro dos Lagos Alexandrina e Kaniere na Nova Zelândia.em cada Lago, caracóis sexuais e parasitas são comuns em margens de águas rasas, e habitats profundos (mais de quatro metros de profundidade) são dominados por assexuais não infectados. Nós hipotetizamos que os sexuals tiveram uma vantagem sobre os asexuals nas águas rasas devido a parasitas coevolventes, mas não nas profundezas onde os parasitas estão ausentes.,

no entanto, uma explicação alternativa é que os caracóis de águas rasas são suscetíveis, em geral. Tínhamos de determinar se os caracóis de águas rasas eram susceptíveis especificamente a parasitas locais ou a todos os parasitas, independentemente da localização. A Rainha Vermelha iria prever o primeiro porque os parasitas locais teria a melhor oportunidade de coevolver com os caracóis.parasitas são abundantes em águas rasas por causa do comportamento de busca de patos., As larvas do parasita devem ser ingeridas pelos patos para completar o ciclo de vida dos parasitas (os patos comem acidentalmente os caracóis infectados). Os patos não forrageiam em habitats profundos, pelo que os parasitas só podem completar o seu ciclo de vida em habitats pouco profundos. Parece que há mais seleção dos caracóis e parasitas no raso, uma vez que nas profundezas, caracóis e parasitas raramente se encontram.nosso projeto experimental foi simples: pegar caracóis de águas rasas e profundas e expô-los a parasitas coletados dos mesmos lagos e de diferentes lagos. Encontrámos dois resultados interessantes.,em primeiro lugar, os caracóis de águas rasas estavam mais infectados pelos mesmos parasitas do lago do que os caracóis de águas profundas, sugerindo que os parasitas coevolvem apenas com caracóis nos habitats rasos. Os caracóis de águas profundas não participam nas interacções coevolutórias a poucos metros de distância.em segundo lugar, nem os caracóis de águas rasas nem as de águas profundas eram susceptíveis a diferentes parasitas de Lagos. Portanto, apenas parasitas locais (ou seja, coevolventes), e não parasitas de qualquer lugar, podem infectar caracóis rasos.,

comum é mau, raro é bom

da nossa experiência, encontramos suporte para a hipótese da Rainha Vermelha e demonstramos a sua aplicação a pequenas escalas espaciais na natureza. Nós mostramos que os parasitas são adaptados às populações de caracóis onde os sexuals e os assexuals coexistem em águas rasas. em um estudo relacionado, Lively e Jokela demonstraram que como parasitas se adaptam para infectar caracóis assexuados nas águas rasas, eles realmente favorecem o sexo, como previsto pela hipótese da Rainha Vermelha. Caracóis geneticamente comuns e altamente infectados por parasitas eram raros., Caracóis que eram geneticamente incomuns e anteriormente resistentes a parasitas tornaram-se comuns e infectados. Enquanto isso, caracóis sexuais persistiram nas águas rasas. Esta foi a primeira vez que alguém demonstrou que a Red Queen dynamics mantinha a reprodução sexual. apesar dos custos da reprodução sexual, parece ter Uso contra parasitas. Os organismos sexuais são geneticamente raros e, consequentemente, os parasitas não se adaptam a eles., Evidências dos caracóis da Nova Zelândia mostram que a adaptação de parasitas para infectar indivíduos assexuais comuns impede os assexuais de eliminar os sexuals da população. mais pesquisa em outros organismos com ambos os modos reprodutivos beneficiaria muito a nossa compreensão das vantagens para o sexo e da dinâmica subjacente à coexistência assexuada-sexual.

para mais, veja o comunicado de imprensa da Universidade de Indiana.Kayla King, Universidade de Indiana, [email protected] este artigo nos bastidores foi fornecido à LiveScience em parceria com a National Science Foundation.,

  • estudante de graduação da Universidade de Indiana Kayla King disseca caracóis sob o microscópio.
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    • Curtis Lively and Jukka Jokela dive to collect snails in Lake Alexandrina, New Zealand.
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  • Mostrados são infectados caracol (superior) e não infectado não caracol (inferior) removidos de suas conchas.,
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os Pesquisadores
Kayla Rei
Curtis Animada
Lynda Delph
Jukka Jokela

Relacionados Instituições/Organizações
Universidade de Indiana
Eawag/ETH-Zurique

Locais
Indiana
a Nova Zelândia

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