一组国际研究团队发现了无性螨虫几种促进遗传多样性的方法，而这对于它们的生存是至关重要的。
科隆大学的研究人员与来自全球多个机构的合作伙伴共同探讨了通过基因组测序技术进行的无性繁殖的棕色保护螨。研究结果表明，棕色保护螨在没有性繁殖的情况下发生演化的秘密可能归因于它们染色体成对的独立进化——这一过程被称为“梅塞尔森效应”。研究团队强调了几种可能增强这些染色体组内遗传多样性的机制，这可能有助于螨虫的长期生存。
与人类类似，棕色保护螨也有两套染色体。然而，无性棕色保护螨Platynothrus peltifer通过孤雌生殖繁殖，使母体能从未受精的卵子中产生女儿，形成完全由雌性个体组成的种群。研究人员首次利用单个个体测序分析染色体副本之间的遗传变异，并评估这些变异对螨虫生存的重要性。在德国研究基金会（DFG）的资助下，这项名为“染色体规模基因组动态揭示古老无性螨Platynothrus peltifer中独立单倍型进化的特征”的研究已在Science Advances上发表。
性繁殖通常被视为进化的主要驱动力，促进遗传多样性，使生物体能够迅速适应环境变化。然而，根据传统进化理论，无性繁殖的生物面临潜在的遗传停滞和灭绝的威胁。无性螨虫Platynothrus peltifer的例子挑战了这种观点，因为它在没有性繁殖的情况下生存了超过2000万年。它们的后代完全从未受精的卵子中产生，雄性个体要么缺失，要么极为稀少，因此对遗传多样性的贡献微乎其微。根据染色体二倍体组如何恢复，后代可能会遗传其母体的全部或部分遗传变异（等位基因），从而形成“完整克隆”母体。
在棕色保护螨中，两条染色体副本独立进化，导致新遗传变异的出现，同时保持重要的遗传信息。研究团队注意到在基因表达上存在显著差异，这意味着不同的基因副本在不同程度上活跃。这样的遗传相互作用允许生物体迅速适应环境变化，从而提供竞争优势。
另一个遗传多样性的来源是水平基因转移（HGT），它涉及超越性繁殖限制的遗传物质交换。“可以把水平基因转移视为给音乐家工具箱中添加新乐器。其中一些基因似乎有助于螨虫分解细胞壁，从而拓宽它的饮食选择，”来自科隆大学动物学研究所的第一作者赫斯纳·厄兹托帕克博士评论道。
此外，转座元件（TE），通常被称为“跳跃基因”，在这个过程中也至关重要。TE在基因组内的移动就像书中章节的重新排列，改变了叙述。值得注意的是，这些TE在两条染色体副本之间的活跃度不同。一条副本上可能活跃，而导致动态变化，而在另一条副本上则基本保持不活跃。
本研究为无性生物的生存机制提供了新见解。它强调无性进化受益于多种遗传多样性的途径。“在未来的研究项目中，我们旨在揭示是否存在其他机制在没有性繁殖的情况下发挥重要作用，”科隆大学的艾米·诺特小组负责人耶恩斯·巴斯特博士表示。
