يعتبر الكارب البروسي من الأنواع الغازية في أوروبا، ولكن على عكس الكارب الشائع - وهو النوع الشائع من الكارب، تتكاثر الإناث في تربية عذراء. ولكن اتضح أنه حتى من أجل تحفيز تكاثر العذراء، هناك حاجة إلى نوع من بذور الكارب.
يعتبر سمك الشبوط البروسي (Carassius gibelio)، الذي يعود أصله إلى آسيا، من الأنواع الغازية في أوروبا. وهي قريبة من السمكة الذهبية، وتتنافس مع الخطاف الشائع الأصلي المهدد بالانقراض (نوع من سمك الشبوط) على نفس الموطن. ولكن في حين تتكاثر الأسماك الذهبية والأسماك الخطافية عادة عن طريق الاتصال الجنسي، فإن سمك الشبوط البروسي يتمتع بميزة تطورية كبرى: حيث تستطيع الإناث توفير الوقت الذي يستغرقه البحث عن شريك.
وبدلا من ذلك، تستخدم أنثى الكارب البروسي الحيوانات المنوية من ذكور الكارب العادي، أو من أنواع الكارب الأخرى. للقيام بذلك، يختلطون مع قطيع من الصراصير، حيث يتم تخصيب البيض الذي يضعونه من قبل الذكور.
يقوم الحيوان المنوي الملتقط بتحفيز بويضة سمك الشبوط البروسي على الانقسام. يتم بعد ذلك تكسير المادة الوراثية للذكر في خلية البويضة دون استخدامها. وهذا ما يسمى التكاثر البكر المعتمد على الحيوانات المنوية. جميع النسل الذي تم إنشاؤه بهذه الطريقة هو مستنسخات من أنثى الكارب البروسي. ولذلك فإن معظم تجمعات الكارب البروسي تكون من الإناث فقط، ولا يظهر الذكور إلا نادرًا.
تشرح دنيا ليمتش من قسم أبحاث البحيرات بجامعة إنسبروك في النمسا أن "التكاثر أحادي الجنس (للإناث فقط) يتيح الاستعمار السريع في موائل جديدة ويمنح الأنواع الغازية ميزة كبيرة على منافسيها الأصليين". تركز أبحاثها على دراسة آليات التكاثر المثلي في الكائنات الحية التي تعيش في الماء.
في دراسة بدأتها ليمتش، نجحت هي وفريق دولي من الباحثين في فك رموز الجينوم الكامل لسمك الشبوط البروسي، ونتيجة لذلك، أصبح من الممكن الآن فهم آلية التكاثر أحادي الجنس بشكل أفضل.
تنقسم المعلومات الوراثية الكاملة للكائن الحي، الجينوم، إلى مجموعات مختلفة من الكروموسومات. عادةً ما تحتوي الحيوانات التي تتكاثر جنسيًا على مجموعة مكررة من الكروموسومات. من أجل التكاثر، تنقسم كروموسومات الإناث والذكور إلى خلايا أولية (الانقسام الاختزالي) ويتم نقل مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات في المرة الواحدة. يؤدي اندماج بويضة أحادية التسلسل وحيوان منوي أحادي التسلسل إلى إنشاء كائن مزدوج التسلسل مرة أخرى.
لكن مواطن الخلل أثناء الانقسام الاختزالي أو تهجين الأنواع ذات الصلة تؤدي بشكل متكرر إلى كائنات تحتوي على أكثر من مجموعتين من الكروموسومات. مثل هذه الفقاريات العليا غير قادرة على الوجود، لكن الأسماك والبرمائيات والزواحف موجودة. حتى الأنواع الجديدة يمكن أن تتطور بهذه الطريقة - مثل سمك الشبوط البروسي.
يحتوي الكارب البروسي على ست مجموعات من الكروموسومات. اجتمعت أربعة منها عن طريق تهجين أنواع الأسماك غير ذات الصلة، وتمت إضافة النوعين الآخرين عن طريق التهجين مع الأسماك ذات الصلة الوثيقة.
يوضح ليمتش: "من الواضح أنه في مرحلة ما من هذه الهجينة، كانت هناك مشاكل في تكوين الأمشاج. وقد يكون هذا أحد أسباب التكاثر بين نفس الجنس". "في الأنواع التي تتكاثر عن طريق التكاثر البكر، يفشل الانقسام الاختزالي ولم تعد هناك حاجة لاندماج الأمشاج."
أتاحت الدراسة تشريح جينوم الكارب البروسي إلى سلسلة كروموسوم فردية. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها وصف جميع المعلومات الوراثية لحيوان لديه ست مجموعات من الكروموسومات، وتمت دراسة الستة جميعها. يشتمل جينوم الكارب البروسي على 150 كروموسومًا، أي أكثر من ثلاثة أضعاف الجينوم البشري.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
