Se reproduce sexual, dar produce urmași asemenea unor clone. Planta care sfidează regulile moștenirii genetice

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

O plantă din America tropicală produce polen, este fecundată și formează semințe, însă urmașii supraviețuitori păstrează configurația genetică a plantei-mamă. Descoperirea estompează granița dintre reproducerea sexuală și clonare.

Reproducerea sexuală amestecă, de regulă, materialul genetic și produce urmași diferiți de părinți. O plantă discretă din familia rogozurilor urmează însă o cale neobișnuită: se reproduce sexual, dar descendenții săi supraviețuitori păstrează configurația genetică a plantei-mamă, ca și cum ar fi fost obținuți prin clonare.

Specia se numește Rhynchospora tenuis și crește în pajiști și savane umede sezonier din regiunile tropicale și subtropicale ale Americii. Mecanismul său de reproducere a fost descris într-un studiu publicat la 16 septembrie 2026 în revista Nature, de o echipă internațională coordonată de André Marques, de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Ameliorării Plantelor din Köln.

Cum sunt amestecate genele în mod obișnuit?

Celulele reproducătoare sunt formate prin meioză, un tip special de diviziune celulară. În timpul acestui proces, cromozomii omologi – cele două versiuni ale fiecărui cromozom – se aliniază și schimbă între ei fragmente de ADN.

Schimburile, numite „crossing-over”, creează combinații genetice noi și contribuie la separarea corectă a cromozomilor. Astfel, fiecare urmaș primește o combinație proprie de variante genetice.

La Rhynchospora tenuis, cercetătorii nu au detectat asemenea schimburi nici în meioza masculină, în urma căreia se formează polenul, nici în cea feminină, care produce celulele reproducătoare din ovul.

Aproape 11.000 de nuclei de polen analizați

Echipa a realizat asamblări genomice pentru nouă plante colectate din Brazilia, a studiat cromozomii la microscop și a secvențiat individual 10.997 de nuclei de polen. Cercetătorii au analizat și descendenții obținuți prin fecundări controlate.

Rezultatele nu au indicat niciun „crossing-over” detectabil. Cele două seturi de cromozomi au fost transmise intacte, fără obișnuita recombinare a ADN-ului.

Autorii prezintă cazul drept primul exemplu documentat de absență completă a recombinării, la nivelul întregului genom și în ambele sexe, la un organism multicelular care continuă să se reproducă sexual. Formularea trebuie păstrată cu o rezervă: metodele folosite nu au identificat recombinări, iar dacă acestea există, sunt extrem de rare.

Doar două perechi de cromozomi

Planta deține un alt record: are cel mai mic număr de cromozomi cunoscut la o specie de plantă cu flori. Celulele sale reproducătoare conțin doi cromozomi, iar celelalte celule au patru, grupați în două perechi.

Cromozomii săi sunt holocentrici, ceea ce înseamnă că regiunile prin care se atașează de aparatul de diviziune sunt distribuite pe aproape întreaga lor lungime. Mai mult, planta practică o formă inversată a meiozei: copiile cromozomilor se separă înaintea cromozomilor omologi, spre deosebire de ordinea întâlnită la majoritatea organismelor.

Această combinație – număr redus de cromozomi, structură holocentrică și meioză inversată – îi permite probabil să formeze celule reproducătoare chiar și în absența recombinării.

Selecția începe înainte și continuă după fecundare

Transmiterea cromozomilor nu este întâmplătoare. Anumite variante, mai mari și mai bogate în elemente genetice repetitive, ajung mai frecvent în celulele reproducătoare funcționale.

Selecția continuă după fecundare. Numai embrionii care primesc o combinație compatibilă de cromozomi se dezvoltă. În experimente, aproximativ 87% dintre semințe nu au continuat dezvoltarea, iar cele care au supraviețuit au refăcut combinația genetică prezentă în planta-mamă.

Planta nu se clonează în sensul strict al termenului. Ea produce polen, ovulele sunt fecundate și apar semințe. Rezultatul genetic imită însă reproducerea clonală, deoarece descendenții viabili păstrează aceleași variante cromozomiale.

De ce este importantă descoperirea?

Studiul arată că reproducerea sexuală poate funcționa și fără unul dintre mecanismele considerate esențiale pentru generarea diversității genetice.

Descoperirea ar putea interesa și ameliorarea plantelor. Cercetătorii încearcă de mult să păstreze neschimbate, de la o generație la alta, combinațiile genetice valoroase ale unor hibrizi. Înțelegerea mecanismului folosit de Rhynchospora tenuis ar putea inspira, în viitor, noi metode de reproducere a culturilor agricole. Deocamdată, aceasta este o posibilă direcție de cercetare, nu o tehnologie pregătită pentru utilizare.

Știați că?

Rhynchospora tenuis este o plantă perenă de dimensiuni mici, înrudită cu rogozurile.

Cele două variante cromozomiale ale plantei au evoluat separat o perioadă îndelungată, acumulând diferențe genetice importante.

Cercetătorii suspectează că reducerea activității genei SHOC1, implicată în formarea schimburilor dintre cromozomi, ar fi putut contribui la pierderea recombinării. Mecanismul nu a fost însă demonstrat definitiv.

Surse

https://www.nature.com/articles/d41586-026-02789-7

https://www.mpg.de/26975614/sex-without-the-shuffle-a-plant-that-breaks-the-rules-of-inheritance

https://www.nature.com/articles/s41586-026-11057-7

Vă recomandăm să citiți și:

O specie misterioasă a fost observată la mii de metri adâncime în Pacific

Continentul african, sfâșiat în două din cauza unui fenomen misterios care are loc în adâncurile Pământului

Oamenii de știință au aflat de ce puii de șarpe se răsucesc în ou

Cercetătorii au aflat de ce ne plac cântecele păsărilor