Methode zum Teilen von Genetik jenseits der traditionellen sexuellen Fortpflanzung

Die einfachste Lösung wäre meiner Meinung nach ein symbiotisches Bakterium, das nicht in den Zellen eingeschlossen ist, sondern zumindest teilweise außerhalb der Wirtszellen lebt und zwischen Wirten übertragen werden kann.

Einige Bakterien in unserem Verdauungssystem sind tatsächlich so und ihre Gesundheit und Genetik wirken sich auf die Gesundheit des Wirts aus. Einige größere Parasiten sind möglicherweise auch sehr nahe.

Im Wesentlichen möchten Sie eine kleine Art mit schnellem Lebenszyklus, die im Wirt in einer symbiotischen Beziehung lebt, die sich von Wirt zu Wirt ausbreiten kann. Solche Arten können potenziell einen beliebig großen Einfluss auf den Wirt haben, manche Insekten können sich ohne ihre Parasiten nicht vermehren . Und viele Parasiten beeinflussen das Gehirn.

Ich bin mir nicht sicher, ob dies die Evolution unbedingt beschleunigen würde, aber es würde eine alternative Methode des genetischen Transfers zwischen Wirten schaffen. Was du wolltest. Es ist normal, dass genetisches Material sogar zwischen Wirt und Parasiten übertragen wird.

Für eine schnellere Evolution braucht man einen größeren evolutionären Druck. Es sollte klare Vorteile dafür geben, der klügste Typ zu sein. Nicht sicher, ob das realistisch ist. Denken ist ziemlich energieintensiv. Und ab einem bestimmten Punkt bilden sich Gesellschaften und die soziale Entwicklung wird zum dominierenden Faktor.

Was ich mit dem Vermeiden von Sex meine, bedeutet das Vermeiden des traditionellen männlich-weiblichen Geschlechts oder des traditionellen "zwei Kreaturen treffen sich und paaren sich mit der Absicht, mindestens eine weitere Kreatur mit jeweils der Hälfte ihrer DNA zu erschaffen". Es ist in Ordnung, spezialisierte Geschlechtsorgane zu haben, DNA zwischen Kreaturen zu übertragen usw., solange dies ausreichend von traditionellen Paarungen im Tierreich getrennt ist.

Ich denke, diese Bedingung enthält den Schlüssel zur Antwort. Während es eine evolutionäre Notwendigkeit gibt, DNA in der Reproduktion zu mischen (und somit für spezialisierte Organe, die per Definition sexuell sind), ist die Verwendung der Hälfte der DNA von zwei Organismen ein wenig willkürlich. (Es ist wohl die einfachste Lösung, aber definitiv nicht die einzige.)

Ich schlage eine Rasse von eingeschlechtlichen Kreaturen vor. Jedes Mitglied der Rasse hat zwei Fortpflanzungsorgane; nennen wir sie einen „Geber“ und einen „Empfänger“. Wenn zwei Organismen Sex haben, hinterlässt der Geber einen Teil seiner DNA im Empfänger (viel weniger als die Hälfte; sagen wir 1-5%). Der Empfänger steuert keine DNA bei; Vielmehr "kompiliert" es die DNA zahlreicher Partner, bis es einen vollständigen Chromosomensatz hat, aus dem ein Nachkomme entstehen kann. An diesem Punkt treten Schwangerschaft und Geburt auf und ähneln mehr oder weniger denen des Menschen.

Eine Art, die sich auf diese Weise entwickelt, würde auf eine frühe Bedrohung ihres Überlebens hindeuten, die eine größere genetische Diversifizierung erfordert, als die männlich-weibliche Methode bereitgestellt hätte, wie z. B. ein Raubtier oder ein Virus, das sich an bestimmte Gensequenzen anpasst. Ich vermute auch, dass der Spender jedes Organismus zu Beginn seiner Evolution eine zufällige Kombination von Genen ausgeschieden hat, aber als sie sich entwickelten, begannen sie, nur ihre besten Gene auszuscheiden und jedes Mal einen sehr ähnlichen genetischen Code auszuscheiden. Dies würde wiederum den Bedarf an vielen Partnern erhöhen, anstatt sich viele Male mit einem Organismus (oder sich selbst) zu paaren.

Wenn Sie diese Idee verwenden, hoffe ich, dass es Ihnen Spaß macht, herauszufinden, wie diese Biologie ihre Einstellungen zu Sex und Beziehungen beeinflussen würde.

BEARBEITEN (als Antwort auf Ihren Kommentar):

Für das, was es wert ist, glaube ich nicht, dass eine gemeinsame DNA der einzige Faktor ist, der Eltern dazu motiviert, ein Kind großzuziehen. Wenn die von mir vorgeschlagene Evolution aufgrund einer Überlebensnotwendigkeit stattfand, gäbe es einen Grund für den Organismus, sich auch auf eine Weise zu entwickeln, die einen mütterlichen Instinkt gewährleistet. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie dies geschehen kann. Vielleicht produziert der Körper während der Schwangerschaft ein bestimmtes Hormon, das den Mutterinstinkt anregt. Vielleicht trägt die Mutter genauso wenig DNA bei wie die Väter (oder weniger), aber die DNA der Mutter ist immer eine spezifische Gensequenz, die einzigartig wertvoll und/oder dafür verantwortlich ist, wie die Organismen einander identifizieren (z. B. ein bestimmter Geruch).

Später in ihrer Evolution (und mit der Entwicklung ihrer Gesellschaft) werden sie auch durch das Wissen motiviert, dass sie ihre Nachkommen durch die Auswahl der Partner "gestaltet" haben, sowie durch den Gesellschaftsvertrag, der vorschreibt, dass sie ihre eigenen Nachkommen so erziehen müssen andere (deren Nachkommen ihre DNA tragen) werden dasselbe tun.

Und natürlich gibt es den evolutionären Imperativ, dass die eigene Spezies sowie die eigene spezifische DNA überleben müssen. Es liegt nahe, dass dieser Antrieb bei einer Art stärker wäre, bei der die Nachkommen wenig oder gar keine DNA ihrer Eltern besitzen.

Es gibt viele Organismen auf der Erde, die genetische Rekombination und Fortpflanzung entkoppelt haben. Was Sie suchen, nennt sich Horizontaler Gentransfer . Dies ist der Fall, wenn zwei Organismen DNA austauschen, und es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, wie dies geschehen kann. Viele Organismen haben spezielle Systeme für den Austausch genetischen Materials, wie ein Pilus für die bakterielle Konjugation, aber es kann auch durch Viren und sogar einfach durch Zufall geschehen. Viele Zellen fügen ihrem Genom fremde DNA-Stücke hinzu, wenn sie in ihren Zellkern gelangen. Diese Systeme werden hauptsächlich in einzelligen Organismen gesehen, aber es gibt mehrzellige Beispiele und es gibt keinen grundsätzlichen Grund, warum mehrzellige Organismen keinen horizontalen Gentransfer nutzen können. Tatsächlich glauben manche Forscher sogar daranMenschen enthalten einige Gene, die wir durch horizontalen Gentransfer erworben haben . (Falls es eine Paywall für diese Zeitschrift gibt, hier ist ein Nachrichtenartikel darüber ).

Letztendlich ist DNA oder jedes andere genetische Material nur ein physisches Molekül. Ein Organismus kann so viele Kopien machen, wie er will, sie in verschiedene Formen übersetzen und überall verteilen. Es ist sehr einfach, sich einen Organismus vorzustellen, der einige oder alle seiner DNA kopiert und sie einfach mit anderen Mitgliedern seiner Spezies durch jede Art von direktem oder indirektem physischem Kontakt teilt. Um nur ein Beispiel zu nennen, stellen Sie sich einen außerirdischen Organismus vor, der ständig Teile seines Genoms in die Umwelt ausscheidet. Es produziert ein Ei mit einem vollständigen genomischen Komplement und untersucht dann die Umgebung auf DNA von anderen Individuen und verwendet homologe Rekombination, um das Alte gegen das Neue auszutauschen.

Die meisten Pflanzen sowie sessile Wassertiere wie Korallen vermehren sich sexuell, aber da sie sich nicht bewegen, neigen sie dazu, entweder ihre Gameten in das umgebende Medium freizusetzen oder sie an eine mobile Proxy-Spezies zu binden (Bestäubung).

Es gibt auch viele bewegliche Tiere (Fische, Amphibien, Spinnen), die keinen Kontakt brauchen, um sich fortzupflanzen – das Weibchen legt ihre Eier ab und das Männchen befruchtet sie außerhalb ihres Körpers. Normalerweise gibt es jedoch eine Art Ritual, um das Weibchen dazu zu bringen, seine Eier abzulegen.

Die sexuelle Fortpflanzung erfordert nicht, dass die beiden Individuen miteinander in Kontakt kommen.

Die eigentliche Frage ist, wie man ein solches System in einer fortgeschrittenen, mobilen, intelligenten Spezies rechtfertigen kann. Die interne sexuelle Fortpflanzung ist energieeffizienter und ermöglicht sowohl dem Mann als auch der Frau eine größere Auswahl.

Eine Möglichkeit ist eine meist einzeln lebende Art, bei der Männchen und Weibchen fast nie in Kontakt kommen. Stattdessen legt das Weibchen seine Eier in einem schwer zu öffnenden Behälter ab, der durch eine Art „Puzzleschloss“ geschützt ist, und hinterlässt Hinweise für das Männchen, das herausfinden muss, wie die Kapsel zu öffnen ist, um die Eier zu befruchten. Dies würde es dem Weibchen ermöglichen, intelligentere Männchen auszuwählen (da nur sie herausfinden könnten, wie sie die Kapsel finden und das Schloss öffnen könnten). Die Männchen hingegen würden anspruchsvollere Rätsel bevorzugen, da dies bessere konstruktive Fähigkeiten seitens der Weibchen demonstrieren würde. Dies könnte die Entwicklung einer hohen Intelligenz ohne Sozialverhalten (ähnlich dem eines Oktopus) beschleunigen und zu einer sehr fremden Spezies führen.

Eine andere könnte eine sich langsam bewegende Art sein, die sich zusammen mit einer anderen fliegenden „bestäubenden“ Art entwickelt hat, wodurch sie ihre DNA viel weiter an entfernte Populationen verbreiten kann (vielleicht weil die Art anfällig für rezessive genetische Krankheiten ist). Die Bestäuberart könnte schließlich wie ein Haustier fungieren, das zu einem Stellvertreter wird, der es ihnen ermöglicht, sich zu paaren, während sie im Gegenzug Nahrung erhalten. Der Besitz von Bestäubern wird zu einem Zeichen der Fitness, da das intelligente Lebewesen mehr Nahrung sammeln muss, um sie anzulocken. Wenn man mehr Nahrung hat, kann man mehr Bestäuber anziehen, wodurch sie sich mit vielen Individuen gleichzeitig paaren können.

Wenn Sie einen seltsamen wollen, der tatsächlich im wirklichen Leben existiert:

Eine Option, die auf einigen echten Bakterien basiert, sind Gendiebe.

Was passiert, wenn eine Bakterienkolonie in eine neue Umgebung eingeführt wird, aber verhungert?

Es besteht eine gute Chance, dass einige der anderen bereits ansässigen Bakterien Gene für den Umgang mit den in dieser Umgebung verfügbaren Nahrungsquellen haben, aber wie bekommt man diese Gene?

Es gibt eine Bakterienart Salmoneella "LA-22".

Es trägt einen Phagen in seiner DNA. Manchmal aktiviert und tötet der Phage einige Mitglieder der Kolonie. Dies nützt nicht viel, außer wenn eine Kolonie in eine neue Umgebung mit Nahrungsquellen gebracht wird, die sie nicht verdauen kann.

Manchmal infizieren die Phagen ein ansässiges Bakterium, aber anstatt eine Kopie des Phagen zu verpacken, schnappen sie sich stattdessen ein Stück der DNA des ursprünglichen Bewohners.

Manchmal kehrt der Phage in die ursprüngliche Kolonie zurück und gibt dieses Gen an eines seiner Mitglieder weiter, das dann das Verhungern vermeidet und überlebt.

Was ist mit der Lamarckschen Evolution? Stellen Sie sich einen Planeten vor, auf dem mehrere Arten den gleichen symbionten Grundorganismus beherbergen und sich letzterer während des Lebens des Wirts schnell entwickelt.

Nehmen Sie vielleicht an, dass die Reproduktion sowohl des Wirts- als auch des Symbiontenorganismus irgendwie in einer Rückkopplungsschleife verbunden sind. Wenn sich der Symbiont während des Lebens des Wirts signifikant entwickelt, wäre es nützlich, den Endzustand der Symbionten-DNA an die Nachkommen des Wirts weiterzugeben.

Idealerweise könnten erfolgreiche Kombinationen von Wirts-DNA und Symbionten-DNA weitergegeben werden, und dieser Prozess erfordert den Austausch von beiden. Der Wirt kann männliche und weibliche Unterscheidungen beibehalten oder asexuell sein, aber der Symbiont kann dann darüber hinaus zusätzliche Klassifikationen und Kompatibilitäten einführen.

Mitochondrien können als Symbionten angesehen werden - und diese DNA wird nur von der Frau vererbt, aber vielleicht ist es möglich, sich andere, vielleicht weniger gut integrierte Symbionten (Pilze oder Pflanzen) vorzustellen, bei denen die Dinge anders sein könnten.

Schließlich haben die meisten Pflanzen sowohl eine asexuelle als auch eine sexuelle Phase, die sich abwechseln - kombinieren Sie das also mit männlichen und weiblichen Tieren, und Sie erhalten mehrere männliche und weibliche Phasen, entsprechend den alternierenden Generationen des autotrophen Symbionten, was die Replikation des Wirts erschweren würde (Die vom Symbionten verliehenen Vorteile müssen natürlich angemessen nützlich sein, damit diese Situation bestehen bleibt).

Das ist alles ziemlich verrückt, aber die Frage ist es auch ...

Es ist durchaus möglich, dass Retroviren genetisches Material zwischen Individuen übertragen, daher ist es einigermaßen plausibel, sich eine Welt vorzustellen, in der endemische gutartige Viren die tatsächliche sexuelle Fortpflanzung unnötig gemacht haben und schwanger zu werden im Wesentlichen eine Virusinfektion ist. Tatsächlich gibt es eine Theorie, dass die Entwicklung des Fötus in der Gebärmutter zumindest teilweise eine Nebenwirkung eines Virus ist, der HIV nicht unähnlich ist.

Im Mass Effect -Universum sind die Asari eine rein weibliche Spezies, die keine sexuelle Fortpflanzung im üblichen Sinne hat, sondern die DNA anderer (unabhängig von der Spezies) als Zufallsfaktor für ihre eigene DNA verwendet.

Wenn es vom Standpunkt der Evolution aus Sinn macht, dass wir uns fortpflanzen und sterben müssen, dann deshalb, weil wir nicht in der Lage sind, während unseres Lebens zu mutieren, müssen wir neue Wesen erschaffen, um Mutationen (und sexuelle Fortpflanzung) zu ermöglichen Mischen von Genen zulassen).

Eine Antwort lautet also: Vergiss einfach die Fortpflanzung und das Sterben. Sie können sich eine Art vorstellen, die sich einfach selbst klont (zB durch das Legen von Eiern, aus denen nach einer Weile eine perfekte Kopie von Ihnen selbst entsteht).

Wenn eine Kreatur während ihres Lebens genügend zufälligen Mutationen ausgesetzt ist (z. B. aufgrund intrazellulärer Prozesse oder mehr natürlicher Strahlung als das, was wir auf der Erde bekommen), können sich ihre Klone anders entwickeln als das Original, und Sie können die Notwendigkeit reduzieren genetischer Austausch.

Sie können noch einen Schritt weiter gehen, indem Sie annehmen, dass jedes Mitglied dieser Art eine Art Virus in seinem Speichel (oder anderswo) produziert, das in der Lage ist, einen Teil seiner DNA in Zellen anderer Mitglieder der Art zu injizieren, und das Ergebnis ist : Wenn zwei sich küssen, mischen sie tatsächlich ihre Gene, ohne dass sie reproduziert werden müssen.

Beachten Sie, dass in diesem Szenario die Suche nach dem besten Partner immer noch irgendwie Sinn macht, da Sie einen Teil seiner genetischen Merkmale direkt "erben".

Beachten Sie auch, dass ein solcher Prozess zwischen Mitgliedern verschiedener Arten ausgedehnt werden kann.

Natürlich gibt es Probleme, wenn zum Beispiel nur ein Teil Ihres Partners betroffen ist, wird er seltsame, ungleich verteilte Mutationen entwickeln. Das können Sie vermeiden, indem Sie Ihre Gene in einem frühen Entwicklungsstadium (z. B. Larve oder Ei) mit Klonen Ihres Partners „teilen“, die Sie als Ganzes leicht beeinflussen können.

Die Gourmandianer haben eine einzigartige genetische Struktur. Siebzig Prozent ihrer DNA/Chromosomen sind das, was wir als „Basis-DNA“ bezeichnen. Die anderen dreißig Prozent haben wir als „adaptive DNA“ bezeichnet.

Im Magen eines Goumandianers gibt es Zellklumpen mit unvollständiger DNA. Irgendwo zwischen fünf und zehn Prozent der gesamten DNA fehlen, aber immer von den adaptiven Chromosomen. Diese unvollständigen Zellen sind ebenfalls undifferenziert.

Wenn ein Feinschmecker Nahrung zu sich nimmt, wird ein Teil der DNA der verzehrten Pflanze oder des verzehrten Tieres von den unvollständigen Zellen absorbiert. Wenn die neu vollständige Zelle lebensfähig ist, wandert sie auf natürliche Weise in einen Inkubationssack und beginnt mit der Mitose. Wenn es nicht lebensfähig ist, fällt es mit der restlichen Nahrung in den Magen und wird verdaut.

Sobald die neu veränderten Zellen eine ausreichende Menge erreichen, brechen sie auf und werden in den Blutkreislauf aufgenommen. Sie wandern durch den ganzen Körper, einige davon landen in den meisten oder allen wichtigen Systemen. Dort passen sie sich automatisch dem gleichen Zelltyp an; Muskeln, Knochen, Organe usw. Sie reproduzieren sich weiter und haben, was man am besten als sanfte Rivalität mit den bestehenden Zellen bezeichnen kann. Es gibt keine Gefahr oder Unbehagen für den Gourmandianer, aber die Version der Zelle, die in dieser Rolle effizienter ist, wird siegen. Entweder vermehren sich die neuen Zellen nicht mehr oder die alten Zellen werden langsam ersetzt.

Wäre so etwas für Sie anders genug?

Sie könnten auch so etwas wie eine Spezies mit drei Geschlechtern haben, bei der die Mutter vierzig Prozent der DNA beisteuert, Vatertyp A dreißig Prozent und Vatertyp B die restlichen dreißig Prozent. Oder vierzig/zwanzig/vierzig, wobei Vatertyp B selten ist und daher diejenigen mit guten Genen sehr begehrt sind und in der Regel keine monogamen (trigamen?) Beziehungen führen dürfen.