В то время как большинство животных – больше чем 99 процентов – находят, что сексуальный образ жизни – лучший путь для эволюционного успеха, определенные виды нематод узла корня могут только воспроизвести без пола. Вместо того, чтобы поразить эволюционный тупик, эти вредители завода имеют более широкий географический диапазон и могут заразить большие числа зерновых культур, чем сексуальные разновидности. Чтобы исследовать причины позади их успеха, исследователи упорядочили и собрали геномы трех самых разрушительных нематод узла корня и сравнили их с сексуальным родственником.
Асексуальные геномы большие с многочисленными дублированными регионами, следующими из прошлых событий воспроизводства, где по крайней мере два отдельных генома недавно скрестились вместе. Дальнейший анализ показал, что многие генные копии каждый развили различные последовательности и функции.
Помимо этих генных копий, геномы асексуальных нематод богаты взаимозаменяемыми элементами, сегменты ДНК, которые в состоянии переместиться и умножиться в геномах. Эти элементы могли обеспечить геномную пластичность и иметь функциональные последствия также.
Исследователи подозревают, что необычная гибридная структура генома асексуальных нематод помогла им успешно приспособиться к широкому спектру окружающей среды, даже в отсутствие пола.Эти результаты бросают вызов преобладающей идее, что сексуальные разновидности будут всегда вытеснять их асексуальных родственников и могут даже иметь более широкие последствия для нашего понимания того, почему пол развился. Работа также поддерживает существующую идею, что гибридизация – эволюционное явление, способное к даванию начало новым паразитам и заразным организмам.
Для растениеводов большее понимание этих экономически значительных паразитов может потенциально помочь в размножении лучших видов растения, которые могут сопротивляться нападениям нематоды и уменьшить потери урожая.Этьенн Г. Ж. Даншен добавляет: «В течение долгого времени нематоды узла корня остались эволюционной загадкой, потому что самые разрушительные сельскохозяйственные паразиты – те, которые оставили пол и мейоз.
Неспособность, чтобы объединить выгодные мутации от различных людей и неспособный произвести чистку прогрессивного накопления вредных мутаций, они, как ожидают, будут представлять эволюционные тупики. Анализируя и сравнивая их геномы, мы представляем крупномасштабные свидетельства, что эти асексуальные нематоды подверглись гибридизации и являются полиплоидом.
Их дублированная гибридная архитектура генома предоставляет этим нематодам гены мультикопии, показывающие отличенную последовательность и характер экспрессии, где у их сексуальных родственников есть очень тесно связанные аллели. Мы подозреваем, что эти многочисленные копии обеспечивают водохранилище, чтобы приспособиться к различной окружающей среде и хозяевам завода, и составить эволюционное преимущество перед их сексуальными родственниками (по крайней мере, в ближайшей перспективе).
Их интригующий паразитный успех несмотря на отсутствие пола мог таким образом произойти из-за их гибридного происхождения, где они объединили многократные геномы адаптированных паразитных нематод в одной единственной разновидности.Теперь важно понять, как эти гибриды появились и могли ли бы те же самые условия одобрить появление еще более агрессивных и разрушительных новых гибридов."