Sex er evolutionens største succes

Når et lille menneskebarn kommer til verden, udgør det en forsvindende lille del af de milliarder af de nye organismer, der hvert sekund bliver til på vores klode. En forudsætning for, at vi mennesker overhovedet kan eksistere og skabe endnu et eksemplar af vores art, er, at alle andre organismer også gør det. Hvis hverken afgrøder, tarmbakterier, mangrovetræer eller regnorme konstant formerede sig, ville der intet liv være på Jorden.

Af alle formeringsmetoder – og der er overraskende mange – er kønnet formering den mest sofistikerede. Her skal det hunnens æg befrugtes af hannens sæd, og netop det at mikse arvemateriale fra to forældre kaldes af biologer for evolutionens største succes.

Nok er metoden succesfuld, men den er også omkostningstung. For det er hverken let, ufarligt eller billigt at formere sig på denne måde.

Kopulerer konstant i to uger og dør så

Tænk bare på hun-knæleren, der bider hovedet af sin partner efter parringsakten. Hanbien, der dør straks efter at have ejakuleret i bidronningen. Hannerne hos de muselignende pungdyr Antechinus, der kopulerer nonstop i op til 14 timer i døgnet i ca. to uger, indtil de bogstaveligt går i opløsning  og dør. De californiske krabber, der inspicerer op mod 100 af de huler, som hannerne graver for at gøre indtryk, før de vælger den, hvor de vil parre sig og udruge deres æg.

Hvorfor skal kønnet formering være så omkostningstungt, og hvorfor er nogle villige til at betale med deres liv for at skabe et afkom? Hvis man spørger populationsbiolog Owen Jones fra Biologisk Institut, giver det faktisk god mening – både for den enkelte og for artens tilpasningsevne og overlevelse:

- Ja, det er besværligt og ressourcekrævende at begive sig ud for at finde en mage, at præstere et tiltrækkende udseende og at udvikle angrebsvåben som horn og forsvarsvåben som tykkere hud. Men det er indsatsen værd, fordi det i sidste ende øger chancen for at, at du får parringen og ikke bliver udkonkurreret af andre. Konkurrencen er hård, også selvom man tilhører samme art, siger han. 

Sex er også forsvar mod sygdom

- Kønnet formering har også den store fordel, at den sikrer genetisk variation i en population. Det giver afkom, der fødes med en større palet af genetiske muligheder, som giver det bedre muligheder for at tilpasse sig i takt med at omstændighederne – f.eks. klimaet – ændrer sig. Søskendeafkom af kønnet formering vil fødes med forskellige paletter, og det øger sandsynligheden for, at nogle af dem kan klare de udfordringer, som livet byder dem, siger Owen Jones.

Han peger også på, at kønnet formering får evolutionen til at gå hurtigere; jo mere genetisk diversitet i arvematerialet, jo hurtigere går det at udvikle en ny egenskab. Det er især vigtigt, når en population bliver ramt af sygdom eller parasitter.

Hunner behøver ikke en han til at formere sig

Der findes lettere og mindre omkostningskrævende måder at formere sig på i naturen, men de er ikke så udbredte i de mere komplekse organismer som kønnet formering. Al formering, der ikke er kønnet, er i sagens natur ukønnet og kendetegnes ved, at der ikke er brug for to forældre.

F.eks. kan bakterier formere sig ved at dele sig. Blandt alger er det almindeligt, at forælder-algen lader sin cellekerne dele sig, så der dannes nye cellekerner. Mange planter formerer sig uden bestøvning; f.eks. danner jordbærplanten løbere, som slår rod og bliver til nye planter, og tulipaner danner nye løg.

I dyrenes verden er det ikke så ualmindeligt, som man skulle tro, at hunner kan reproducere sig selv uden hjælp fra en han. Det er observeret i adskillige invertebrater (dyr, der ikke har knogler) og i ca. 80 vertebrater (dyr, der har knogler). Oftest ses det hos fisk, padder og firben – der er det faktisk helt almindeligt, og afkommet bliver fint levedygtigt og i stand til at reproducere sig selv.

For mange arter er dette fuldstændigt normalt

Denne formeringsform hedder partenogenese og kaldes også jomfrufødsel. Her udvikler hunnens æg sig til et embryo uden bidrag fra sæd. Afkommet er ikke en præcis klon af moderen, men er genetisk set meget lignende, og afkommet vil altid blive hunner.

- De fleste af os ville nok synes, at partenogenese lyder helt skørt, men for mange arter er det altså fuldstændigt normalt, siger Owen Jones.

Mens nogle dyr altid benytter sig af partenogenese, skifter andre dyr mellem kønnet formering og partenogenese, og endelig er der dyr, som kan bruge partenogenese som en absolut sidste udvej, hvis hunnen ikke kan finde en han at parre sig med.

Hannerne kommer først til efteråret

- Bladlusen er et eksempel på et dyr, der skifter. I løbet af sommeren formerer de sig udelukkende ved partenogenese, og i 6-7 generationer hen over sommeren er der kun hunner. Men når efteråret kommer, går de over til at parre sig med hanner, siger Owen Jones.

Sommerens partenogenese kan foregå hurtigere end kønnet formering, og da der er masser af føde tilgængelig om sommeren, benytter bladlusene årstiden til at formere sig eksplosivt og tager med i købet, at den genetiske variation er ringe.

Den retter de op på, når efteråret kommer, og hunnerne i deres cyklus igen begynder at producere både hun- og han-afkom. I løbet af efteråret parrer disse sig og producerer æg, der overvintrer til næste forår, hvor de alle klækkes som hunner, og cyklussen starter forfra.

Jomfru-fødte krebs over det hele

I 1995 vakte en krebs opsigt, fordi den på højst uventet vis havde formeret sig i et akvarium i en stue i Tyskland.  Det viste sig, at krebsen, en hun-marmorkrebs, havde produceret hundredvis af æg og selv befrugtet dem.

Det var ikke kun stuen i Tyskland, der pludselig vrimlede med små krebs; marmorkrebse-hunner lever nu også vildt i mange landes søer, hvor de klarer sig så godt, at forskere ligefrem er bekymrede for, om de vil fortrænge andre arter.

Indtil videre lader det ikke til, at noget kan stoppe marmorkrebse-hunnernes fremfærd, men det er måske kun et spørgsmål om kort tid: De er alt andet lige mere sårbare over for f.eks. sygdomme, fordi de har ringere genetisk diversitet i deres arvemateriale.

Pattedyr er i en klasse for sig – men så blev denne mus skabt i et laboratorie

Mens partenogenese er udbredt blandt fisk, firben, o. lign., fungerer det ikke for pattedyr. Pattedyr har brug for DNA fra både en far og en mor, så der kan foregå såkaldt genomisk prægning, der sørger for, at specifikke gener kun er aktive, hvis de arves fra en bestemt forælder. En forstyrrelse af det kan forhindre succesfuld reproduktion.

Verden kender dog til et kuld mus, der er blevet til ved partenogenese. Det skete i 2022 på Shanghai Jiao Tong University, hvor forskere manipulerede med den genomiske prægning i generne fra en hunmus’ æg, så æggene til sidst lignede æg, der var befrugtet af en hanmus.

Derefter blev æggene sat op i en hunmus’ livmoder, hvor de voksede videre. Alle i kuldet overlevede fødslen, og en unge nåede at blive voksen og få afkom selv.

Genvariant for jomfrufødsel er nu fundet

Forskere fra University of Cambridge har også skabt kunstig partenogenese i laboratoriet. Det skete efter, at de fandt den gen-variant, der styrer partenogenese i en bestemt art bananfluer og indsatte den i en anden art bananfluer, der normalt parrer sig ved kønnet formering.

Resultat: Så længe der var hanner nok, foretrak de genmodificerede hunner at parre sig. Men da forskerne begrænsede hunnernes adgang til mager, gik de over til partenogenese, hvis der ikke dukkede en han op i de første 40 dage af deres ca. 80 dage lange liv. Forskerne fandt også, at evnen til partenogenese gik i arv til næste generation.

- Partenogenese kan have sine fordele – på den korte bane. Det er en ”billigere” og mindre ressourcekrævende måde at formere sig på, og det kan føre til populationstilvækst. Men det giver også afkommet dårligere fleksibilitet og færre muligheder for at klare miljøændringer og klimaændringer, og det kan på den lange bane udgøre en trussel mod populationen, siger Owen Jones.

Bananflue, menneske, mus, bakterie eller alge: Om vi formerer os kønnet eller ukønnet, ”helt skørt” eller ”normalt”, så bidrager alle organismer til en evig fornyelse af den mangfoldighed af liv, som findes på Jorden. Tænk bare på alle de små nye, der er kommet til verden, mens du har læst denne artikel.