science >> Wetenschap >  >> Biologie

Verdraaide seks zorgt ervoor dat slakken in spiegelbeeld face-to-face kunnen paren, onderzoek vindt

Euhadra senckenbergiana aomoriensis. Krediet:Wikipedia

Een studie onder leiding van de Universiteit van Nottingham heeft uitgewezen dat Japanse landslakken met een verschillende spiraal in feite als een enkele soort moeten worden beschouwd, omdat ze - tegen alle verwachtingen in - soms in staat zijn om te paren, een resultaat dat gevolgen heeft voor de classificatie van andere slakken.

Hoewel de meeste slakken een rechtshandige spiraalvormige schaal hebben, zeldzame 'spiegelbeeld'-individuen hebben een schaal die naar links oprolt. Deze erfelijke aandoening heeft de aandacht getrokken omdat de geslachtsdelen van zogenaamde 'linkse' slakken zich aan de andere kant van het hoofd bevinden, en dus werd gedacht dat normale 'face-to-face' paring moeilijk of onmogelijk is.

Maar het nieuwe onderzoek van Dr. Angus Davison, en Paul Richards, een promovendus aan de School of Life Sciences van de Universiteit van Nottingham, gepubliceerd in het tijdschrift Evolutie Brieven , heeft gevallen onthuld in een Japanse slak waar de twee soorten deze schijnbaar onoverkomelijke barrière kunnen overwinnen - door hun geslachtsdelen te draaien zodat ze kunnen paren in een face-to-face positie. De studie vond hier ook bewijs van in hun genetische samenstelling

Voor vele jaren, dextrale (rechts-coiling) Euhadra aomoriensis en sinistrale (links-coiling) Euhadra quaesita werden verondersteld twee aparte soorten te zijn, omdat men dacht dat hun spiegelbeeldige anatomie het onmogelijk maakte voor hen om te paren. Echter, de onderzoekers ontdekten dat de slakken soms hun geslachtsdelen in een geschikte positie kunnen draaien, en dus paren in een normale face-to-face positie. De gemeenschappelijke afstamming van de twee soorten werd ook bevestigd door een vergelijking van de genomen van de slakken, of hun genetische samenstelling, die ook de genetische overeenkomsten aan het licht bracht.

Dr. Davison zei:"We waren verrast toen we ontdekten dat verschillende opgerolde individuele Euhadra-slakken soms kunnen paren, tegen de verwachtingen in, en dat daar bewijs voor is in hun DNA. Eerder werd aangenomen dat face-to-face paring onmogelijk was tussen spiegelbeeldslakken. We toonden aan dat hoewel paren - en de beweging van genen - tussen de twee typen zeker een zeldzame gebeurtenis is, het komt zo vaak voor dat de twee typen eigenlijk als één soort moeten worden beschouwd. Het paringsprobleem blijkt vooral gedragsmatig te zijn, waarbij een verdraaiing van de geslachtsdelen nodig is, in plaats van een fysieke onverenigbaarheid."

Samenwerkende wetenschappers professor Satoshi Chiba van Tohoku University zei:"We waren echt verrast om deze rapporten van Japanse natuuronderzoekers te vinden, van paring tussen sinistrale en dextale slakken, maar in de evolutie kunnen zelfs zeldzame gebeurtenissen een behoorlijk grote impact hebben op de onderliggende genen. Aangezien slakken in het algemeen soms worden ingedeeld in afzonderlijke soorten, voornamelijk op basis van hun schelpen, dan heeft dit werk gevolgen voor de classificatie van andere slakkensoorten."

Dr. Davison zei toen:"Omdat eerder is aangetoond dat dezelfde genenset die spiegelbeeldslakken maakt, ook betrokken zijn bij het maken van spiegelbeeldlichamen bij andere dieren - inclusief mensen - zou verder onderzoek naar de natuurlijke variatie van slakken de kans kunnen bieden om inzicht te krijgen in hoe organen in het lichaam worden geplaatst en waarom dit proces soms mis kan gaan."

Chirale omkering in het Japanse slakkengeslacht Euhadra biedt een van de beste mogelijkheden voor wetenschappers om de mogelijkheid te onderzoeken dat twee soorten van een enkele voorouder zijn afgeweken. Eerder, twee onafhankelijke studies gebruikten mitochondriale DNA-sequenties om de evolutionaire geschiedenis en genetische relaties tussen de sinistrale en dextrale Euhadra-soorten te onderzoeken - maar kwamen met heel verschillende verklaringen.

In deze nieuwe studie gebruikten de onderzoekers hun netwerk van weekdierexperts en Japanse bronnen om het potentiële bewijs van mogelijke paringen tussen deze twee onwaarschijnlijke partners te onderzoeken, het blootleggen van vijf gevallen van dit gedrag, inclusief een observatie van paring tussen de twee verschillende soorten - sinistrale E.quaesita en dextrale E. senckenbergiana. Ze gebruikten ook een krachtigere methode genaamd RAD-seq om het DNA van sinistrale en dextrale individuen te scannen, wat bevestigde dat er beweging van genen tussen de twee typen is. In de toekomst, de onderzoekers willen dezelfde methoden gebruiken om de genen te vinden die de slakken spiegelbeelden maken, die implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van de ontwikkeling van andere dieren, inclusief onszelf.

Het laboratorium van Dr. Davison en het werk aan deze gemuteerde slakken hebben internationale krantenkoppen gehaald nadat hij een publieke campagne leidde om een ​​sinistrale partner te vinden voor 'linkse' slak Jeremy, in de hoop dat hij eventuele nakomelingen zou kunnen gebruiken om de overerving van deze zeldzame aandoening te bestuderen.

Het initiatief is succesvol gebleken - ondanks een lastige start waarin de potentiële partners die werden ontdekt met elkaar gepaard gingen en nakomelingen voortbrachten. Kort voor Jeremy's recente dood, de slak was in staat om nakomelingen te produceren met partner Tomeu, die in Nottingham verder zal worden bestudeerd. Tomeu is onlangs bewaard gebleven als onderdeel van een poging om te worden opgenomen in het iconische 25 Genomes-project van het Sanger Institute, wat mogelijk zou kunnen helpen om de DNA-blauwdruk voor deze sinistrale slakken bloot te leggen.