Hitze macht kolonialen Algen in hotties.
Wenn Algen die sich in heißem Wasser, der normalerweise ungeschlechtlich Organismen sind alle gestresst und wiederum sexuell.
Blame it on die freien Radikale, sagt ein Team von Forschern.
Kolonien des vielzelligen Grünalge Volvox carteri ausgesetzt zu Temperaturen von 111 Grad Fahrenheit (42,5 Grad Celsius) hatte zweimal die Menge der freien Radikale, Oxidantien, dass biologische Strukturen schädigen können, wie unbeheizten Kolonien. Hohe Konzentrationen von Antioxidantien in ihren Zellen aktiviert die Algen sex-Induktor-Gen, berichten die Forscher.
Dann beginnt der Spaß.
Die Sex-Induktor-Gen fördert die Produktion von Sex-Induktor, ein Pheromon der Kolonie Releases bereit Paarungspartner zu garantieren.
"Wir sind die ersten, die zeigen, dass Antioxidantien verantwortlich für Sex in diesem Organismus", sagte UA Professor Richard E. Michôd, Leiter der UA der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie und ein Koautor der Forschung. "Dies ist die erste Demonstration, dass Stress schaltet sex-Induktor Gene."
Die Forschung wird in der 9. Juni Ausgabe der Proceedings of the Royal Society of London, B. Aurora M. Nedelcu, ein Adjunct Assistant Professor an der UA und Assistenzprofessor an der University of New Brunswick in Kanada veröffentlicht werden, ist der Hauptautor des Papiers, "Sex als Reaktion auf oxidativen Stress: Ein Zwei-fachen Anstieg der zellulären reaktiven Sauerstoff-Spezies aktiviert Sex-Genen." Oana Marcu von der University of California, Irvine, ist ein Co-Autor.
Es mag eine seltsame Frage erscheinen, aber Biologen haben lange darüber, warum Sex haben verwirrt.
Neben all den damit verbundenen Aufwand und Durcheinander, scheint Sex wie ein ineffizienter Weg, die Gene an die nächste Generation weiterzugeben.
Aber Sex hat rund eine lange Zeit und viele Organismen tun, so muss es einen guten Grund geben, dachte Wissenschaftler.
Eine Erklärung für Sex ist, dass wertvolle genetische Variation durch die Vermischung von Genen, die, was zuerst eintritt, wenn Spermien und Eizellen gebildet werden und wieder, wenn sie fusionieren wird erstellt.
Aber vor etwa 15 Jahren, schlug Michôd und einige seiner Kollegen UA eine alternative Erklärung genannt DNA-Reparatur-Hypothese.
Sie schlagen vor, dass der Prozess, der divvies elterlichen genetischen Materials auf Spermien und Eizellen auch repariert die DNA, die in diesen Zellen geht. Der Reparatur-Mechanismus hält die harten Schläge, die das Leben behandelt der Eltern DNA entfernt, an die Kinder weitergegeben.
"Sex ist alles über die Erhaltung der Gesundheit der DNA geben Sie Ihren Kindern", sagte Michôd.
Obwohl es Arbeit wurde die Unterstützung der DNA-Reparatur-Hypothese als Grund für Sex in einzellige Organismen, sagte Michôd die aktuelle Arbeit ist der erste Beweis dafür, dass die DNA-Reparatur ein Grund für mehrzellige Organismen, Sex zu haben ist.
"Ich hatte immer geglaubt, aber wir hatten nie konkrete Anhaltspunkte in mehrzelligen Organismen bis heute", sagte er. "Ich bin begeistert."
Für viele Organismen, Sex ist nicht die wichtigste Methode der Fortpflanzung. Stattdessen ist das Geschlecht eine Reaktion auf Stress.
Und Stress erhöht im Allgemeinen die Produktion von freien Radikalen, die manchmal als Oxidationsmittel.
Während grübeln diese beiden Tatsachen, Nedelcu, dann als wissenschaftlicher Mitarbeiter in Michôd Labor, fragte mich, ob das Signal für Sex in solchen Organismen eine Erhöhung der Antioxidantien ist.
Um zu testen, ihre Idee, verwendet sie Volvox, die Laborratte der Algen Welt.
Volvox Kolonien, winzige Kügelchen aus Gel mit einzelnen Alge-Zellen über die Oberfläche der Kugel wie Polka Dots verteilt, kann in temporären Teichen, die mit Wasser zu füllen im Frühjahr und langsam austrocknet als im Sommer fortschreitet gefunden werden.
Zusätzlich zu den äußeren Zellen einer Kolonie hat auch spezialisierte Keimzellen in der Mitte des 0,5 Millimeter-Kugel mit einem Durchmesser gesteckt. Einige Kolonien sind männlich, einige weibliche. Die Kolonien sich ungeschlechtlich fortpflanzen, durch Spaltung des reproduktiven Zellen, etwa alle zwei Tage, wenn die Bedingungen gut sind.
Da der Sommer fortschreitet und Teichen Start Aufheizen und Austrocknung werden die Kolonien sexuell. Die sexuelle Kolonien spezialisiert haben Spermien und Eizellen, die zu harten Sporen, bis die ausgetrockneten Teich füllt wieder im nächsten Frühjahr andauern verschmelzen. Wenn die Sporen keimen, geht die genetische Maschinerie durch einen Prozess namens der Meiose, die Reparaturen und bis mischt die DNA von den Eltern "Spermien und Eier. Die neuen Kolonien sind asexuell.
Zur Simulation solcher Spätsommer Bedingungen, setzen Nedelcu Kultur Teller voll Volvox in Wasserbäder für zwei Stunden. An mehreren Punkten in der Zeit, fügte sie einen Farbstoff, wann Oxidantien ausgesetzt fluoresziert. Dann messen die Fluoreszenz, die auf die Menge an Antioxidantien der Volvox produziert entsprach.
Nach nur 10 Minuten bei 111 F (42,5 C), hatte Volvox Kolonien doppelt so viele Antioxidantien, wenn sie mit unbeheizten Kolonien verglichen.
"Diese Arbeit zeigt, dass Sex die Antwort auf Oxidantien ist", sagte sie. "Sex als eine Möglichkeit, mit Stress und dessen Folgen beschäftigen sich weiterentwickelt -. DNA-schädigenden Oxidantien"
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