Sexuell eller klonal förökning, det är frågan!

Att föröka sig sexuellt är krångligt och bryter lyckosamma genkombinationer. Trots det är det den absolut vanligaste formen av reproduktion i både djur- och växtriket.

Att klona sig verkar dock vara bra på kort sikt och för enskilda individer. Varför sexuell reproduktion dominerar är en av de gamla klassiska frågorna inom biologin. Jag har här gett mig ut i naturen för att fråga några marina arter varför de gör som de gör!

En gravid sjöhäst från Fjordlands i Nya Zeeland. Sjöhästen förökar sig sexuellt och det är hanen som bär ansvaret för ynglen. Han har en ficka på magen där honan lägger sina ägg och som hanen sedan befruktar.

Forskaren: Varför är sexuell reproduktion så vanligt?
Sjöhästen: Ett viktigt argument är att sex genererar varierande avkomma. Det naturliga urvalet, selektionen, kan sedan verka olika på dem. I en syskonskara kan syskon dessutom fylla olika funktioner, och behöver inte konkurrera.

Forskaren: Fungerar det verkligen?
Sjöhästen: Njae, syskon konkurrerar ju. Men visst har honor och hanar till viss del olika funktioner och roller, ibland. Dessutom kan föräldrarna vara prima vara på var sitt håll, men det är inte alls säkert att de tillsammans ger upphov till prima vara ungar. Matematiska modeller har faktiskt visat att avkomman till superföräldrar oftast blir sämre än sitt ursprung. Men om föräldrarna är lite halvskapliga bara, så kan det ju hända att en av ungarna blir en bra kombination. Och det är ju bingo för dem isåfall. Fast ute i naturen är de flesta som klarar sig så långt så att de får avkommor ganska bra.

Det gäller att ligga i!
Forskaren: Är alla som reproducerar sig sexuellt av superkvalitet?
Sjöhästen: Vad är kvalitet? Förhoppningsvis hittar man sin drömpartner efter några år, om man inte dör på vägen. Processen att välja sin partner är ett signum för sexuell reproduktion som genererat massor av olika specialanpassningar och riskbeteenden. Mycket av den färgprakt vi har i naturen har bildats utifrån partnerval. Men även de unga och de som inte är så vackra kan sno åt sig tillfällen. Det gäller att ligga i och hänga med i svängarna, och allt det kostar på.

Forskaren: På lång sikt verkar det inte vara hållbart att klona sig. Asexuella linjer uppstår regelbundet men de verkar uppstå från rent sexuella förfäder. Detta mönster har man tolkat som att klonala linjer är mer sårbara på sikt och att artbildning gynnas av sexuell reproduktion. Nästan alla klonala arter förökar sig dock sexuellt ibland iallafall. Låt oss fråga sjöstjärnan varför den valt att klona sig.

Leva i en föränderlig miljö
Sjöstjärnan: Jag klonar mig för att jag fungerar väldigt bra i den här miljön som jag lever i. Jag får massor av barn som är likadana som mig och eftersom jag förökar mig genom delning så slipper jag dessutom en massa känsliga larver. Just i denna miljö, där jag och många andra klonala arter lever, så klarar sig faktiskt ägg, spermier och larver inte så bra. Därför är det optimalt för mig att klona mig. Det är bara att beklaga att du som människa inte kan det.

Forskaren: Men vad händer med kloner om miljön ändras?
Sjöstjärnan: Ja, det är klurigt. Regelbundna förändringar är vi vana vid. Vi lever ju i en föränderlig miljö. Som vid strandkanten där jag trivs. Men det är klart, om det blir en annan förändring som jag inte är van vid, då kan det nog bli problem, eftersom vi alla är så lika. När sådana stressiga situationer uppstår så förökar vi oss sexuellt, eller så klonar vi oss ännu mer.

Forskaren: Så varför är då sexuell reproduktion så vanligt?
Sjöhästen: Kanske har det med parasiter och sjukdomar att göra. Sådana saker kan slå väldigt hårt på kloner. Eller väldigt snabba förändringar? Eller att alla inom en klon har samma färger. Eller så är det något vi missat.

Klonal sjöstjärna från Otago Harbour, Nya Zeeland. En del sjöstjärnor kan föröka sig genom kloning. De delar sig då på mitten och de armar som fattas växer ut och möjliggöra att två nya individer bildas.


Problem med åldrandet?
Forskaren: Kloner åldras ju inte på samma sätt som vi andra, men tänk om det är så att en individuell klon ändå åldras och blir gammal och sliten? Och inte bara kroppen utan även könscellerna, såsom hos oss?

Sjöstjärnan: Eftersom vi investerar massor med energi i våra kroppar och på att dela oss, och inte lika mycket i sexuell reproduktion, då blir det ju inte hållbart på sikt om våra kloner ska åldras såsom våra sexuella förfäder. Tror du att det kan vara det som är problemet? Att även om några av oss, tillsammans med våra kloner, når extrem livslängd såsom koraller och sjögräs gör ibland, så kanske vi åldras ändå?

Forskaren: Kanske är det så att kloner åldras och att det innebär problem. Det är inte alls konstigt om så skulle vara fallet. Men problematiken gäller ju även de organismer som har jungfrufödsel, och då finns det ju inget problem med åldrande eftersom de börjar om från ägg. Eller så finns det det, ingen har faktiskt kollat upp det. Eller så är det en kombination av faktorer som gör att de flesta kloner dör ut med tiden. Variation i populationen är en sådan sak som är bra att ha om miljön ändras och föräldrarna tappat greppet.
Grejen är att det finns ganska mycket teorier kring detta med sex, men man har långt ifrån koll på hur det ser ut i verkligheten. Stämmer modellerna med verkligheten? Vilka är förutsättningarna för genetisk drift, för att ta ett konkret exempel? Genetisk drift, som är en slumpmässig förändring av generna, tror man nämligen kan gynna sexuell förökning. Men att genetisk drift ska få något genomslag förutsätter att populationerna inte är för stora. Och om man vänder på steken så förutsätter isåfall klonalitet på lång sikt att populationen är stor. Detta har man inte heller mycket koll på.

Dags att ge sig ut i fält
Sjöhästen och sjöstjärnan i kör: Men ni får väl komma ut i naturen för att ta reda på hur det fungerar! Och de som inte vill slita sig från sina skrivbord kanske istället kan kolla upp hur miljön egentligen förändras och har förändrats över tid, och se hur det kanske sammanfaller med vår utbredning och hälsa? Och kolla upp hur populationerna ser ut egentligen, hur stora är de? Hur klonala eller sexuella är de? Och konkurrar sexuella och asexuella populationer i verkligheten?

Forskaren: Vi kan sammanfatta det hela med att man idag tror att sexuell reproduktion upprätthålls när det sker variation i miljön över tid. Den bibehålls också när miljön är variabel rent geografiskt. Och när organismer är mindre anpassade till sin miljö och när populationer är begränsade i sin utbredning. Tja, det är väl bara att ge sig ut och mäta då och se hur detta passar in på facit, det vill säga verkligheten. Och då skall jag även testa hur bra de klonala är i förhållande till de sexuella och om de klonala har problem med åldrande. Och någon måste mäta hur stora populationerna egentligen är. Dessutom så har ju inte kloner något partnerval som man från bland annat forskning på fisk vet gynnar nästa generation. Det kanske är en viktig komponent som man missat?

Men varför fundera?
Sjöstjärnan: Usch, jag får huvudvärk av allt detta. Varför behöver vi anstränga oss med denna intellektuella övning?

Forskaren: Våra ekosystem, även de marina, är utsatta för hård press av oss människor som tar mer och mer plats och resurser i anspråk. Vi behöver avsätta områden i naturen som sparas för framtiden och som upprätthåller arter och ekosystem. För det behövs kunskap kring vilka arter och populationer som har bäst förutsättning att klara sig på sikt. Kanske är klonerna dömda på lång sikt, men är de tidsramarna verkligen aktuella här? Kanske är det snarare överlägsna kloner som i vissa områden har bäst förutsättning att upprätthålla ekosystemen. För att ta rätt beslut här, behöver vi helt enkelt veta mer. Och kanske hittar vi då även nycklarna till extrema livslängder och bra hälsa.

Text och kontakt:
Helen Nilsson Sköld, Sven Lovén centrum för marina vetenskaper, Kristineberg, Göteborgs universitet, helen.skold@gu.se

Om tidskriften

Havsutsikt är tidskriften för dig som vill hänga med i vad som är på gång inom svensk havsforskning. I tidskriften får du svar på många frågor, men också en inblick i de frågor som ännu inte forskningen klarat av att besvara. Artiklarna är skrivna av forskarna själva, och anpassade för en bred publik av redaktionen. Läs mer


Sök i arkivet