VILNIUS, rugsėjo 26 — Sputnik. Gamtoje vienos lyties reprodukcija — partenogenezė, kai patelės susilaukia palikuonių be patino dalyvavimo — nėra retas atvejis. Paprastai tai nutinka tarp mažų bestuburių, vabzdžių ir voragyvių. Tai atsitinka tik 70 rūšių stuburinių gyvūnų, tai yra 0,1 proc., bet įskaitant ir žinduolius, rašo RIA Novosti autorė Alfija Jenikejeva.
Netikėta dovana Kalėdų proga
2001 metų gruodį Nebraskos zoologijos sode (JAV) gimė Sphyrna tiburo rūšies ryklio jauniklis. Šios gyvybingos žuvys palikuonių atsiveda kartą per metus ir, paprastai, iškart nuo 12 iki 15 rykliukų. Tačiau tą dieną buvo tik vienas jauniklis. Zoologijos sodo darbuotojai, kurie nesitikėjo pagausėjimo, nespėjo jo išimti iš akvariumo — beveik iš karto rykliuką užmušė ten gyvenanti elektrinė rajožuvė.
Ši istorija mažai kuo skirtųsi nuo kitų nelaisvėje veisiamų žuvų atvejų, jei ne vienas niuansas: pastaruosius trejus metus akvariume gyveno tik Sphyrna tiburo rūšies ryklio patelės.
Gyvūnus prižiūrintys ekspertai nusprendė, kad nelaiminga motina dar laukinėje gamtoje turėjo lytinių santykių su patinu ir išsaugojo jo spermą atsargoje. Gamtoje taip kartais atsitinka. Tačiau nebuvo jokių įrodymų, kad spermatozoidai taip ilgai išlaikytų vaisingumą.
Žuvusio rykliuko kūnas buvo išsiųstas į Pew okeanologijos institutą, esantį Majamio universitete. Ten tyrėjai, atlikę genetinių tyrimų seriją, išsiaiškino, kad rykliukas apskritai neturėjo tėvo, o jo motina, matyt, pastojo per partenogenezę.
Tai yra reprodukcijos metodo pavadinimas, kai embrionas vystosi iš moteriškos reprodukcinės ląstelės be apvaisinimo. Paprastai tai būdinga bestuburiams gyvūnams, tačiau yra išimčių — pavyzdžiui, žvynuoti ropliai. Sphyrna tiburo rūšies ryklio atveju partenogenezė gali būti paskutinė išeitis išgelbėti rūšį nuo išnykimo, daro prielaidą biologai.
Mergelė patelė per ilgai laukė patino, ir kūnas tai suvokė kaip grėsmę visai populiacijai. Dėl to suveikė minimalaus rūšies skaičiaus išsaugojimo mechanizmas.
Kai visos priemonės yra geros
Po penkiolikos metų Australijos mokslininkai užfiksavo antrą žuvų partenogenezės atvejį — ir vėl nelaisvėje. Zebrinio ryklio (Stegostoma fasciatum) patelė, jau ketverius metus nebendravusi su patinais, padėjo 41 kiaušinį. Iš trijų išsirito sveiki jaunikliai.
Pirmas dalykas, apie kurį mokslininkai pagalvojo, buvo neįtikėtinas spermos gyvybingumas. Faktas yra tas, kad iki 2012 metų Leonie gyveno tame pačiame akvariume su patinu, su kuriuo kelis kartus susilaukė palikuonių. Biologai padarė prielaidą, kad ji ketverius metus saugojo jo spermą ir, kai tik atsirado galimybė, ją panaudojo kiaušinėliams apvaisinti.
Tačiau genetinė analizė parodė, kad visi jaunikliai turėjo tik motinos DNR. Taigi, Leonie, nesant patinų, perėjo prie tos pačios lyties reprodukcijos. Kaip pastebi mokslininkai, lytinių ląstelių brendimo procese žuvies kūne susidarė polocitai — poliniai kūnai. Šiose ląstelėse yra DNR kopija, tačiau jos paprastai negali apvaisinti. Kartais dėl nežinomų priežasčių jie pradeda elgtis kaip spermatozoidai: apvaisina kiaušialąstę ir paverčia ją embrionu.
Remiantis kai kuriais tyrimais, šį žuvų veisimo būdą žuvys gali panaudoti ir laukinėje gamtoje. Bent jau biologai iš Niujorko valstijos Stouni Bruko universiteto (JAV), tyrinėdami pjūklažuvių genetinę įvairovę prie pietvakarių Floridos pakrantės, rado septynis individus, gimusius dėl partenogenezės.
Tyrėjai mano, kad gyvūnai naudojo šį dauginimosi būdą dėl per mažo populiacijos tankio. Pastaraisiais metais individų skaičius nuolat mažėja, o patelėms vis sunkiau rasti porą. Tai reiškia, kad partenogenezė yra visai įmanoma tarp rūšių, kurios yra arti išnykimo, sako mokslininkai.
Tik vyriškos lyties palikuonys
Be ryklių, biologai užfiksavo pavienius tos pačios lyties reprodukcijos atvejus pas dėmėtąsias pelėdines rajas ir paprastąjį smauglį. Be to, pastarojo patelė nusprendė daugintis, net turėdama galimybę poruotis su patinu. Nors lytinis aktas įvyko, du vados jaunikliai buvo partenogenezės rezultatas. Tai patvirtino DNR analizė.
Tarp žinduolių irgi esama tokios galimybės, nors tai ir vyksta dirbtinai. Dar 2004 metais japonų biologai gavo peles nuo dviejų motinų be tėvo. Tam buvo naudojamos nesubrendusios kiaušialąstės, į kurių genomus buvo "įtraukti" keli svarbūs ruožai. Viena patenogenezės būdu gimusi patelė gyveno iki pilnametystės ir įprastu būdu pagimdė savo pačios jauniklius.
Po keturiolikos metų Kinijos mokslininkai pakartojo šiuos eksperimentus. Tiesa, jie nuėjo kiek toliau ir susilaukė palikuonių ne tik iš dviejų pavienių patelių, bet ir iš dviejų patinų (tai yra, pelės turėjo tik tėvus). Tam buvo naudojamos embrioninės kamieninės ląstelės, kuriose buvo išsaugota vieno iš tėvų DNR. Joje blokavo genų, kurie veikia skirtingai, priklausomai nuo to, kas juos perdavė — vyras ar moteris, aktyvumą.
Mokslininkai tokias kamienines ląsteles su pataisyta DNR suleido į nesubrendusius kiaušinius. Gauti embrionai buvo persodinti surogatinėms motinoms. Taip gimė gyvybingos pelės, kurios neturėjo tėvo. Tiesa, gyvūnai turėjo vystymosi defektų. Jie judėjo lėčiau ir greičiau pavargdavo. Bet jie gyveno ilgiau.
Norint gauti palikuonių iš dviejų tėvų, paruoštos embriono kamieninės ląstelės buvo suleistos į nebranduolines kiaušialąstes. Iš tūkstančio embrionų išgyveno tik 12. Eksperimentinės pelės svėrė dvigubai daugiau nei įprastai, sirgo vandenlige, negalėjo žįsti ir greitai žuvo.
Tyrimo autoriai pažymi, kad vystymosi defektus galima pašalinti tik embrionuose, gautuose iš dviejų motinų. Bet vyrų partenogenezė nėra labai perspektyvi. Tai paaiškina, kodėl tos pačios lyties dauginimasis laukinėje gamtoje būdingas patelėms.