הקרפיון הפרוסי הוא מין פולש באירופה אך בשונה מהקרס המצוי – המין הנפוץ של הקרפיון, הנקבות מתרבות ברבית בתולין. אבל מסתבר שגם כדי לעורר רביית בתולים יש צורך בזרע כלשהו של קרפיונים.
הקרפיון הפרוסי (Carassius gibelio), שמוצאו מאסיה, הוא מין פולש באירופה. הוא קרוב משפחה קרוב של דג הזהב, ומתחרה עם הקרס המצוי (מין של קרפיון) המקומי שבסכנה על אותו בית גידול. אבל, בעוד שדג הזהב והקרס בדרך כלל מתרבים ברבייה מינית, לקרפיון הפרוסי יש יתרון אבולוציוני גדול: הנקבות יכולות לחסוך את החיפוש שגוזל זמן רב אחרי בן זוג.
במקום זאת נקבות הקרפיון הפרוסי משתמשות בזרע של זכרי קרסים מצויים, או של מיני קרפיון אחרים. כדי לעשות זאת, הן מתערבבות עם להקה של קרסים, שבה הביצים שהטילו מופרות על ידי הזכרים.
הזרע החטוף ממריץ את תא הביצית של הקרפיון הפרוסי להתחלק. לאחר מכן החומר הגנטי של הזכר מתפרק בתא הביצית מבלי שנעשה בו שימוש. זה נקרא רביית בתולים תלוית זרע. כל הצאצאים שנוצרים באופן הזה הם שיבוטים נקביים של נקבת הקרפיון הפרוסי. רוב אוכלוסיות הקרפיון הפרוסי הן לכן נקבות בלבד, זכרים מופיעים רק לעיתים נדירות.
"רבייה חד מיניות (של נקבות בלבד) מאפשרת התיישבות מהירה בבתי גידול חדשים ומקנה למינים פולשים יתרון גדול על פני המתחרים המקוריים שלהם", מסבירה דוניה למץ' מהמחלקה לחקר אגמים של האוניברסיטה של אינסברוק באוסטריה. המחקר שלה מתמקד בחקר המנגנונים של רבייה חד מינית באורגניזמים שחיים במים.
במחקר שיזמה למץ', היא וצוות בינ"ל של חוקרים הצליחו לפענח בשלמותו את הגנום של הקרפיון הפרוסי. כתוצאה מכך, אפשר עכשיו להבין טוב יותר את המנגנון שמאחורי הרבייה החד מינית.
המידע התורשתי המלא של אורגניזם, הגנום, מתחלק לסדרות שונות של כרומוזומים. לבעלי חיים שמתרבים מינית בדרך כלל יש סדרת כרומוזומים כפולה. לרבייה, הכרומוזומים של נקבות וזכרים מתחלקים לתאים תחיליים (מיוזיס) ורק סדרה אחת יחידה של כרומוזומים מועברת כל פעם. האיחוי של ביצית חד סדרתית וזרע חד סדרתי יוצר שוב אורגניזם דו סדרתי.
אבל, תקלות בזמן המיוזיס או הכלאה של מינים קרובים גורמות שוב ושוב לאורגניזמים שיש להם יותר משתי סדרות של כרומוזומים. בעלי חוליות גבוהים יותר כאלה לא מסוגלים להתקיים, אבל דגים, דו חיים וזוחלים כן. אפילו מינים חדשים יכולים להתפתח כך – כמו הקרפיון הפרוסי.
לקרפיון הפרוסי יש שש סדרות כרומוזומים. ארבע מהן הגיעו ביחד על ידי הכלאה של מיני דגים לא קרובים — השתיים האחרות נוספו על ידי הכלאה עם דגים קרובים מאוד.
"כנראה שבשלב מסוים בהכלאות האלה, היו בעיות בהיווצרות של תאי המין. זה יכול להיות אחד הגורמים של רבייה חד מינית", מסבירה למץ'. "במינים שמתרבים ברביית בתולים, המיוזיס נכשל וכבר אין צורך באיחוי של תאי המין".
במחקר התאפשר לבתר את הגנום של הקרפיון הפרוסי לסדרות כרומוזומים פרטניות. זאת הפעם הראשונה שתואר כל המידע הגנטי של בעל חיים עם שש סדרות של כרומוזומים, וכל השש נחקרו. הגנום של הקרפיון הפרוסי כולל 150 כרומוזומים, יותר מפי שלושה מהגנום האנושי.
עוד בנושא באתר הידען:
