Partenogeneettisen lajin evoluutiomahdollisuudet – uusia havaintoja suopursukempiltä, Cacopsylla ledi, (Flor 1861) (Hemiptera, Sternorrhyncha, Psylloidea)

Abstract

Suopursukemppejä (Cacopsylla ledi, (Flor 1861)) tavataan pohjoisella pallonpuoliskolla aina Fennoskandiasta Alaskaan. Ne lisääntyvät obligatorisella partenogeneesillä. Tarkemmin ottaen kempit lisääntyvät telytokisesti, eli naaraat tuottavat naarasyksilöitä hedelmöittymättömistä munasoluista. Telytokisten lajien populaatioissa voi esiintyä naaraiden ohella niin kutsuttuja harvinaisia koiraita, joita on löydetty myös suopursukemppien populaatioista. Harvinaiset koiraat voivat olla funktionaalisia, eli ne tuottavat normaaleja toimivia gameetteja, tai ei-funktionaalisia, jolloin niiden gameetit ovat toimimattomia. Suopursukempillä harvinaisten koiraiden lisäksi samaisista populaatioista on löydetty myös harvinaisia diploideja naaraita triploidien partenogeneettisesti lisääntyvien naaraiden ohella. Partenogeneettistä lisääntymistä on pidetty pitkään evolutiivisena umpikujana, sillä syntyvät jälkeläiset ovat emonsa klooneja. Biseksuaalisen lisääntymisen on todettu antavan lajille suuremman evolutiivisen potentiaalin rekombinaation myötä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voisivatko partenogeneettisissä populaatioissa esiintyvät harvinaiset funktionaaliset koiraat ja harvinaiset diploidit naaraat lisääntyä keskenään. Tutkimuksen aineistona käytettiin Varinais-Suomesta Lammenrahkalta ja Laustinrahkalta sekä Lapista Sevettijärveltä kerättyjä naaraita ja koiraita. Naaraiden ploidiataso määritettiin sytologisesti, minkä jälkeen niille tehtiin haplotyyppianalyysi. Haplotyyppianalyysissä sekvensoitiin 638 nukleotidin pituinen mitokondriaalinen COI -geenialue. Sevettijärven populaation todettiin olevan partenogeneettinen. Lammenrahkan ja Laustinrahkan populaatioista puolestaan löydettiin funktionaalisia koiraita ja diploideja naaraita, jotka edustivat kokonaan omaa haplotyyppiään, mistä voitiin päätellä, että näissä kahdessa populaatiossa esiintyi aitoa biseksuaalista lisääntymistä partenogeneettisen lisääntymisen rinnalla. Kyseessä ovat ensimmäiset partenogeneettisen lajin luonnosta löydetyt populaatiot, joissa biseksuaalinen lisääntyminen on voitu todentaa kromosomianalyysin ja COI-haplotyyppianalyysin avulla. Lammenrahkan populaatiossa biseksuaalinen lisääntyminen on lähes syrjäyttänyt partenogeneettisen lisääntymisen, mitä ilmeisimmin paremman sopeutumiskykynsä ansiosta. Partenogeneettisten naarai-den tuottamat harvinaiset funktionaaliset koiraat ja diploidit naaraat antavat lajille mahdollisuuden kehittyä joko uudeksi partenogeneettiseksi, tai jopa biseksuaaliseksi lajiksi.