Różnorodność gatunków a „paradoks seksu”. To dlatego zwierząt jest więcej niż bakterii

Naukowcy z University of Arizona postanowili sprawdzić wpływ rozmnażania płciowego na liczebność gatunków u poszczególnych organizmów.
– Chcieliśmy zrozumieć bioróżnorodność i odpowiedzieć na pytanie: dlaczego większość żywych organizmów to zwierzęta, rośliny i grzyby? – tłumaczy John Wiens, współautor badań.

Tajemnica różnorodności gatunków żywych organizmów

Autorzy badań oszacowali tempo proliferacji gatunków w 17 głównych grupach żywych organizmów, w tym bakterii, protistów, grzybów, roślin i zwierząt. Największym wyzwaniem był podział gatunków na jednokomórkowe i wielokomórkowe oraz ustalenie, czy rozmnażają się płciowo, czy bezpłciowo. Przez pięć lat Lian Chen z Nanjing Forestry University w Chinach przeanalizował ponad 1100 artykułów naukowych, dzięki którym scharakteryzował sposoby rozmnażania i komórkowość ponad 1,5 miliona gatunków.
Jak się okazało, zarówno wielokomórkowość, jak i rozmnażanie płciowe mogą mieć wpływ na przeważającą liczbę gatunków zwierząt, roślin i grzybów.

– W przypadku gatunków rozdzielnopłciowych tylko połowa osobników rodzi potomstwo. Z kolei wszystkie osobniki gatunków bezpłciowych mogą być rodzicielami. Rozmnażanie płciowe nie jest tak wydajne. Główną wadą jest to, że do rozmnażania potrzebne są dwa osobniki odpowiedniej płci. Gatunki bezpłciowe potrzebują tylko jednego osobnika do rozmnażania – wyjaśnia Wiens.

To tzw. paradoks seksu, który polega na tym, że gatunki rozdzielnopłciowe, mimo mniej korzystnych warunków, rozmnażają się szybciej niż obojnaki. Wielokomórkowość również odgrywa bardzo ważną rolę w tym procesie.

– Wielokomórkowość może być ważniejsza niż prokreacja. Przeprowadziliśmy analizę statystyczną, która wykazała, że jest ona prawdopodobnie co najmniej dwa razy ważniejsza dla wyjaśnienia tych wzorców różnorodności niż rozmnażanie płciowe – dodaje autor badań.

Co prawda wyniki badań nie tłumaczą dokładnie roli wielokomórkowości w proliferacji gatunków, ale naukowcy przekonują, że ma to związek z różnorodnością. Chodzi o to, że pojedyncza komórka nie jej jest gwarantem, za to u organizmów wielokomórkowych występują, chociażby różne rodzaje tkanek.

Czy bakterie mogą zdominować świat?

Chen i Wiens przełożyli swoje wnioski na scenariusz, w którym większość żyjących gatunków na Ziemi obejmowałaby nieznane nauce bakterie. Jak wyjaśnili, nie grozi nam ich dominacja.

– Bakterie są w większości jednokomórkowe i bezpłciowe. Nawet jeżeli nie wiemy o miliardach gatunków, to i tak rozmnażają się stosunkowo powoli – uspokaja Weins.

Aby w pełni zrozumieć, jak wielokomórkowość i rozmnażanie płciowe napędzają bioróżnorodność, potrzebne będą kolejne badania. W przyszłości naukowcy chcą również przeanalizować, dlaczego wielkomórkowe, rozdzielnopłciowe grupy żywych organizmów rozmnażają się wolniej od pozostałych.