En evolutionær skandale. Det var prædikatet, den legendariske evolutionsbiolog John Maynard Smith satte på en gruppe af mikroskopiske dyr, som har klaret sig uden sex i 80 millioner år. Hvordan det overhovedet kan lade sig gøre at overleve så længe uden at blande gener, afslører vi her.

Af Camilla Nissen Toftdal, Kommunikationsmedarbejder, Institut for Bioscience

Der er en god chance for, at jomfrufødsel – julens helt centrale tema – udspiller sig lige foran dig i juledekorationens mos. Hvis da ikke dekorationen efterhånden er tørret helt ud. Mikroskopiske hjuldyr er nemlig på spil overalt, hvor der er et element af vand. Og selv om naturen byder på jomfrufødsel i mange afskygninger, må man indrømme, at hjuldyrene er ekstreme. De har nemlig formeret sig i 80 millioner år uden sex. Lektor Peter Funch fra Institut for Bioscience er ekspert i mikroskopiske dyr. Han forklarer her, hvordan arterne kan overleve uden den kønnede formering, som sikrer genetisk forskellighed.

Hvad er det særlige ved jomfrufødsel hos hjuldyr?
– De fleste biologer betegner det jo som en evolutionær blindgyde, at man ”dropper” at have sex, fordi det på sigt giver samme problemer, som indavl giver. Man mener, at seksuel formering er så udbredt, fordi det opretholder stor genetisk diversitet. Den gruppe af hjuldyr, som hedder bdelloide hjuldyr, har fuldstændig droppet hannerne. Genetiske analyser viser, at der ikke har eksisteret hanner i 60-100 millioner år, og det er usædvanlig længe.

Hvorfor er de bdelloide hjuldyr så ikke en uddød gruppe?
– Ja, det har ny forskning faktisk et bud på, men vi skal helt ned og se på arvemassen for at forstå det. En forskergruppe har foretaget genetiske analyser af en art af de bdelloide hjuldyr, og deres undersøgelser viser, at ti procent af dyrenes DNA stammer fra fremmed DNA, primært bakterier, som er inkorporeret ved en proces, man kalder ”horisontal genoverførsel”.

Hjuldyrene indbygger altså noget fremmed DNA i deres arvemasse, og det sikrer en vis diversitet. Er der mystik på spil?
– Nej, forklaringen ligger i hjuldyrenes evne til at klare lange perioder med udtørring. De er vandlevende dyr og findes ofte steder, hvor der kun er vand af og til – for eksempel mosser og jord. Når vandet forsvinder, tørrer dyrene ud. Man mener, at udtørringen og den efterfølgende hydrering gør cellemembranerne mindre tætte, og det øger muligheden for, at fremmed DNA kommer ind til kønscellerne. Samtidig øges skaderne på DNA-strengene, og når hjuldyret reparerer skaderne, er der større chance for, at de får splejset noget fremmed DNA ind i deres egen arvemasse.

Læs mere:

• ”Biochemical Diversification through Foreign Gene Expression in Bdelloid Rotifers” i PLOS Genetics, 15. november 2012

Fakta om hjuldyr:

• Hjuldyr er mikroskopiske dyr. Deres latinske navn er Rotifera, som betyder ”at bære hjul”.
• Navnet refererer til deres bevægelsesapparat: hjulorganet, som består af bevægelige fimrehår og i mikroskopet ligner roterende hjul.
• Hjuldyr udgør en af 37 dyrerækker, og der findes 3 grupper af hjuldyr, hvor hver gruppe har fra 3 og op til hundredvis af arter. Inden for den gruppe, der hedder bdelloide hjuldyr, mener man, at hanner blev afskaffet for 60-100 millioner år siden. Hunner føder altså nye hunner ved jomfrufødsel.
• Hjuldyr er vandlevende og har den største artsdiversitet i ferskvand.
• Bdelloide hjuldyr kan tåle ekstreme forhold. De kan klare store mængder af radioaktiv stråling, og de overlever ved at gå i kryptobiose, når der ikke længere er vand tilbage i det miljø, de befinder sig i. Når så vandet vender tilbage, vågner dyrene op og bliver aktive. Rekorden er 9 år i kryptobiose.
• Hjuldyr bruger også deres hjulorgan til at fange mad med, f.eks. alger. Maden transporteres derefter ned i et svælg, hvor de har et tyggeapparat, der kan knuse det.
• I akvakulturer opdrætter man tonsvis af hjuldyr, som man fodrer små fiskeyngel med. De spiller en vigtig rolle i fødekæderne som byttedyr. Mange af dem er bakterie- og algeædere.