Przykłady Niepokalanego Poczęcia u zwierząt

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

W naturze rozmnażanie tej samej płci – partenogeneza, kiedy samice rodzą potomstwo bez udziału samców – nie jest rzadkością. Dzieje się tak zwykle wśród małych bezkręgowców, owadów i pajęczaków. Dzieje się tak tylko u 70 gatunków kręgowców, czyli u 0,1 proc. Ale włączając ssaki.

Nieoczekiwany prezent na Boże Narodzenie

W grudniu 2001 r. w zoo w Nebrasce (USA) urodził się młody rekin młot (Sphyrna tiburo). Te żyworodne ryby przynoszą potomstwo raz w roku i z reguły natychmiast od 12 do 15 rekinów. Jednak tego dnia był tylko jeden młody. Pracownicy zoo, którzy nie spodziewali się uzupełnienia, nie zdołali wyciągnąć go z akwarium - niemal natychmiast rekin został zabity przez żyjącą tam płaszczkę elektryczną.

Ta historia nie różniłaby się zbytnio od innych przypadków hodowli ryb w niewoli, gdyby nie jedno zastrzeżenie: przez ostatnie trzy lata w akwarium żyły tylko samice rekinów młotów.

Eksperci opiekujący się zwierzętami uznali, że pechowa matka uprawiała seks z samcem jeszcze na wolności i trzymała jego nasienie w rezerwie. Na wolności czasami tak się dzieje. Nie było jednak dowodów na to, że plemniki zachowują płodność przez tak długi czas.

Ciało zmarłego cielęcia zostało wysłane do Pew Institute of Oceanology, części Uniwersytetu w Miami. Tam naukowcy, po przeprowadzeniu serii testów genetycznych, odkryli, że rekin w ogóle nie miał ojca, a jego matka najwyraźniej poczęła w drodze partenogenezy.

Tak nazywa się metoda rozmnażania, w której zarodek rozwija się z żeńskiej komórki rozrodczej bez zapłodnienia. Zwykle jest to nieodłączne u bezkręgowców, ale są wyjątki - na przykład gady łuskowate. A dla rekina młota partenogeneza może być ostatnią deską ratunku, aby ocalić jego gatunek przed wyginięciem, sugerują biolodzy.

Dziewicza samica zbyt długo czekała, aż samiec będzie kontynuował rodzaj, a organizm uznał to za zagrożenie dla całej populacji. W efekcie uruchomiono mechanizm zachowania minimalnej liczby osobników.

Kiedy wszystkie środki są dobre

Piętnaście lat później australijscy naukowcy odnotowali drugi przypadek partenogenezy u ryb – i ponownie w niewoli. Zebra rekin Leoni (Stegostoma fasciatum), który nie komunikował się z samcami przez cztery lata, złożył 41 jaj. Z trzech wykluły się zdrowe młode.

Pierwszą rzeczą, o której pomyśleli naukowcy, była niesamowita żywotność plemników. Faktem jest, że do 2012 roku Leonie mieszkała w tym samym akwarium z samcem, z którego kilkakrotnie przyprowadzała potomstwo. Biolodzy zasugerowali, że przechowywała jego nasienie przez cztery lata i, gdy tylko nadarzyła się okazja, użyła go do zapłodnienia jajeczek.

Jednak analiza genetyczna wykazała, że wszystkie młode nosiły tylko matczyne DNA. Tak więc Leonie, pod nieobecność mężczyzn, przeszła na rozmnażanie tej samej płci. Jak zauważają naukowcy, w procesie dojrzewania komórek płciowych w ciele ryby powstały polocyty - ciała polarne. Komórki te zawierają kopię DNA, ale zazwyczaj nie są w stanie zapłodnić. Czasami z nie wyjaśnionych jeszcze powodów zaczynają zachowywać się jak plemniki: zapładniają komórkę jajową i zamieniają ją w zarodek.

Według niektórych prac ta metoda hodowli ryb może być stosowana na wolności. Przynajmniej biolodzy z Uniwersytetu Stanowego Nowego Jorku w Stony Brook (USA), badający różnorodność genetyczną ryb piły u południowo-zachodniego wybrzeża Florydy, znaleźli siedem osobników urodzonych w wyniku partenogenezy.

Naukowcy uważają, że zwierzęta zastosowały tę metodę chowu ze względu na zbyt małą gęstość populacji. W ostatnich latach liczba osobników stale spada, a samicom coraz trudniej jest znaleźć samców do krycia. Oznacza to, że partenogeneza jest całkiem możliwa wśród gatunków bliskich wyginięciu - twierdzą naukowcy.

Wyłącznie męskie potomstwo

Oprócz rekinów biolodzy odnotowali pojedyncze przypadki rozmnażania się tej samej płci u orlika grubodziobego – jest to gatunek płaszczki – i boa dusiciela. Co więcej, samica tego ostatniego postanowiła się rozmnażać, mając nawet możliwość kojarzenia się z samcem. Chociaż doszło do współżycia, dwa szczenięta w miocie były wynikiem partenogenezy. Potwierdziła to analiza DNA.

Ssaki są zdolne do rozmnażania się tej samej płci, choć w sposób sztuczny. W 2004 roku japońscy biolodzy otrzymali myszy od dwóch matek bez ojca. W tym celu wykorzystano niedojrzałe jaja, w genomach których kilka ważnych regionów zostało „wyłączonych”. Jedna samica, urodzona w wyniku partenogenezy, dożyła dojrzałości iw zwykły sposób urodziła własne młode.

Czternaście lat później eksperymenty te powtórzyli chińscy naukowcy. Co prawda poszli trochę dalej i otrzymali potomstwo nie tylko od dwóch samotnych samic, ale także od dwóch samców (czyli myszy miały tylko ojców). W tym celu wykorzystano embrionalne komórki macierzyste, w których zachowano DNA jednego z rodziców. Blokował aktywność genów, które działają różnie w zależności od tego, kto je przekazał – męskiej czy żeńskiej.

Naukowcy wstrzyknęli takie komórki macierzyste z poprawionym DNA do niedojrzałych jaj. Powstałe embriony przeszczepiono matkom zastępczym. W rezultacie urodziły się żywotne myszy, które nie miały ojca. To prawda, że zwierzęta miały wady rozwojowe. Poruszali się wolniej i szybciej się męczyli. Ale żyli dłużej.

Aby uzyskać potomstwo od dwóch ojców, przygotowane embrionalne komórki macierzyste wstrzyknięto do jaj bezjądrzastych. Z tysiąca embrionów przeżyło tylko 12. Myszy doświadczalne ważyły dwa razy więcej niż zwykle, chorowały na opuchliznę, nie mogły normalnie oddychać, ssały mleko i szybko umierały.

Autorzy pracy zauważają, że wady rozwojowe mogą być stłumione tylko w zarodkach otrzymanych od dwóch matek. Ale męska partenogeneza nie jest zbyt żywotna. To wyjaśnia, dlaczego rozmnażanie tej samej płci na wolności występuje zwykle u samic.