数百万年来一些动物只有雌性，它们可以纯无性繁殖

在一个国际研究项目的框架下，一组科学家首次证明了无性繁殖可以长期成功。他们研究的动物是甲虫螨（Oppiella nova，O. nova）。到目前为止，从地质学角度来看，如果没有有性生殖，动物物种的长期生存被认为是非常不可能的。然而，来自科隆大学(University of Cologne)、瑞士洛桑大学(University in Lausanne)和法国蒙佩利埃大学(University of Montpellier)的动物学家和进化生物学家团队首次在远古无性甲虫螨O. nova物种中证明了所谓的Meselson效应。Meselson效应描述了一种生物体的基因组特征，表明它是纯无性繁殖。研究结果发表在《pNAS》上。

到目前为止，科学家们已经看到了有性生殖的巨大进化优势，即父母可以提供的两个不同的基因组相遇，从而产生后代的遗传多样性。在有两组染色体的生物体中，即每个细胞中有两个基因组副本，例如人类和有性繁殖的甲虫类，性确保了两个副本的持续“混合”。通过这种方式，不同个体之间的遗传多样性得到了保证，但同一个体内的两个基因组副本平均来说仍然非常相似。

然而，无性繁殖的物种也有可能在进化过程中引入遗传变异，从而适应环境。无性繁殖的物种产生了自身的基因克隆。但是(对比有性物种)无性繁殖的缺乏和无性物种的“混合”导致两个基因组副本独立地积累突变，或遗传信息的变化，并在一个个体内变得越来越不同:两个副本独立地进化。洛桑大学生态和进化系的Tanja Schwander教授解释道，Meselson效应描述了在纯无性物种的染色体组中发现这些差异。这听起来很简单。但是在实践中，直到现在，Meselson效应还没有在动物身上得到证实。

进化生物学家很难解释像O. nova这样的远古无性动物物种的存在，因为从长远来看，无性繁殖似乎非常不利。为什么几乎所有的动物都是纯有性繁殖?

因此，像O. nova这样只由雌性组成的动物物种也被称为“古代无性流言（ancient asexual scandals）”。“要证明古代无性流言确实像假设的那样进行了无性繁殖(而且这种情况已经持续了很长时间)，是一项非常复杂的工作，”根据这项研究的第一作者、洛桑大学的Alexander Brandt博士的说法，“例如，可能存在某种未知的‘神秘’性交换。”例如，有很少的雄性动物被生产出来了——甚至可能是“偶然”产生的。但是，纯粹的无性繁殖至少在理论上在基因组中留下了一个特别的特征痕迹：Meselson效应。

在他们的研究中，研究人员收集了德国不同种群的Oppiella nova和亲缘关系密切但有性繁殖的Oppiella subpectinata物种，并对它们的基因信息进行了测序和分析。“这是一个没完没了的任务，”科隆大学动物研究所艾米·诺特初级研究小组组长Jens Bast博士说。

“这些螨虫只有五分之一毫米大小，很难识别。“此外，分析基因组数据需要专门为此目的设计的计算机程序。因此，Brandt, Schwander和Bast咨询了森林研究所Baden-Württemberg的经验丰富的土壤科学家和分类学家Christian blhm博士，进化基因组学生物信息学家patrick Tran Van和德国哥根廷大学的土壤生态学家Stefan Scheu教授。

他们的努力最终得到了回报:他们成功地证明了Meselson效应。“我们的研究结果清楚地表明，O. nova只进行无性繁殖，”Bast总结道。“当我们要理解没有性别的进化过程时，这些甲虫仍然会给我们带来一两个惊喜。”

研究结果表明:没有有性繁殖的物种存活的几率很小，但也不是不可能。研究小组现在将试图找出是什么让这些甲虫如此特别。

proceedings of the National Academy of Sciences

10.1073/pnas.2101485118