https://frosthead.com

Азиатският воден дракон на Националния зоопарк се възпроизвежда успешно без мъж

Бележка на редактора, 5 юли 2019 г . : Женският азиатски воден дракон, роден от факултативна партеногенеза, е починал от рак на кръвта, се казва в прессъобщение на Националния зоопарк. На 14 юни е установено, че е "летаргична" и има проблеми с дишането следобед. Нейната медицинска помощ бе оказана незабавно, включително кислород, течности, топлина и антибиотици, но държателите не можаха да установят очевидна причина. Тя получи грижи за вечерта, но по-късно бе открита мъртва в заграждението си в 21:45 часа

Азиатските водни дракони обикновено живеят на възраст от 10 до 15 години, така че смъртта идва като шок. По-специално този гущер е внимателно проучен още от раждането си, а изследователите се надяват да я изучат по-нататък, когато достигне размножителна възраст, която за нейния вид е около три години. Майка й, която е на 13 години, все още е жива и здрава.

Женски азиатски воден дракон, настанен в Националния зоопарк на Smithsonian, успешно е произвел здраво потомство без помощта на развъждащ се мъж. Както изследователите, водени от Кайл Милър, животновъд в Центъра за откриване на влечуги в зоопарка, отчитат в списание PLoS ONE, необичайното явление - официално известно като факултативна партеногенеза - бележи първия път, когато това поведение е било регистрирано както при вида на Physignathus cocincinus, така и семейството на влечугите Agamidae.

По думите на лаик, партеногенезата се отнася до женската репродукция, проведена без генетичен принос от мъжки пол. Според Science Direct, задължителната партеногенеза се случва, когато организмите могат да се размножават само асексуално, докато факултативната партеногенеза се осъществява, когато видове, способни на сексуално размножаване, прибягват до солови методи. Въпреки че последната вариация се среща най-често сред изолирани екземпляри в плен, последните изследвания показват, че се наблюдава и при диви популации.

Към днешна дата се знае, че животни, включително питони, акули с ботуши, комодо дракони и дори птици, практикуват партеногенеза. Както казва Хедър Бейтман, природозащитен биолог в Аризонския държавен университет, който не е участвал в изследванията, Smithsonian.com репродуктивният метод е често срещан сред определени семейства на влечуги; Само в Аризона шест от 12 известни вида гущери от гущери са партеногенни.

В разговор със Smithsonian.com Анурадха Батабял, дипломиран изследовател в Центъра за екологични науки на Индийския институт на науката, който също не е участвал в изследването, казва, че изучаването на партеногенезата е от ключово значение за „разбирането на еволюционното значение на сексуалната и асексуална репродукция и как и защо някои видове са запазили репродуктивните си режими. "

Възможно е, добавя Батабял, че партеногенезата би могла да даде шанс на видовете да процъфтяват в тежки условия на околната среда, „тъй като всяка женска има потенциал да започне нова популация“.

WD-10, яркозеленият гущер в центъра на изследването, пребивава в зоопарка от ноември 2006 г., съобщава прессъобщение. Роден в зоологическата градина Сейнт Луис четири месеца преди пристигането си във Вашингтон, Обединеното кралство, първоначално се очакваше екземплярът да играе ролята на посланик на животните, а не на развъдна женска. Но през 2009 г. водният дракон започва да произвежда яйца, въпреки че никога не влиза в контакт с мъжки член от нейния вид. Тези яйца, за които се смята, че са неоплодени, редовно се изхвърлят до 2015 г., когато стопаните започват да ги инкубират за изследователски проект, фокусиран върху плодовитостта на влечугите.

Изненадващо инкубацията разкри, че яйцата на гущера всъщност са плодородни. Според проучването, снопа от седем яйца, положени през ноември 2015 г., не успя да даде живо потомство, но даде две напълно развити люпилници, които загинаха в черупките си. Следващият набор предложи по-обещаващи резултати: Въпреки че по-голямата част от яйцата не успяха да достигнат крайните етапи на развитие, една женска успешно се излюпи през юни 2016 г. Второ здраво излюпване последва през ноември 2018 г., но по-късно умря от запушване на стомашно-чревния тракт след поглъщане на по-голям обект, отколкото може правилно да се смила.

Единственото оцеляло потомство на азиатския воден дракон (Национален зоопарк на Skip Brown / Smithsonian) 12-годишният азиатски воден дракон (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo)

В интервю за Smithsonian.com, съавторът на изследването Робърт Флейшер, ръководител на Центъра за консервационна геномия на Института за опазване на биологията на Smithsonian, обяснява, че служителите на зоопарка са разгледали две основни обяснения за производството на яйца на водния дракон: „Женската, която произвежда тези плодородни яйца самостоятелно, без никаква помощ или принос от мъж, или [тя] е била осеменена преди много години? ”

В последния сценарий женската ще съхранява сперматозоиди от предишно чифтосване - може би възникнало преди пристигането й в зоопарка - докато не е необходимо да оплоди яйца. Това поведение, макар и да не е изключено, се разглежда като „много малко вероятно“ предвид продължителната изолация на влечугото от мъжки пол.

За да преценят дали женската действително практикува партеногенеза, Флейшер и неговите колеги извличат ДНК проба и секвенират част от генома на животното. Отначало изследователите си поставиха за цел да сравнят този геном с ДНК маркери от австралийския воден дракон, но след като научиха, че двата вида са само отдалечени, те вместо това избраха да разработят собствен набор от генетични маркери.

Според проучването, екипът се фокусира върху 14 двойки микросателитни праймери или трактори с повторна ДНК. Шест от тези двойки съдържаха два алела или генни варианти, носени от водния дракон. Тази по-възрастна жена от своя страна получи една от алелите от майка си, а другата от баща си.

Анализът показа, че потомството на WD-10 е наследило само един алел, а не двата, обикновено произведени от сливането на яйцеклетка и сперма. Този единствен алел съответства на едно от двете, носени от майката - очакван резултат предвид факта, че потомството щеше да получи едно, не и двете, от алелите на майка си.

Движейки се напред, изследователите планират да наблюдават дали единственото оцеляло потомство също е подложено на партеногенеза Движейки се напред, изследователите планират да следят дали единственото оцеляло потомство също претърпява партеногенеза (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo)

Милър, водещият автор на изследването, казва Smithsonian.com, че екипът вярва, че репродуктивното събитие е предизвикано от изолацията на WD-10 от други представители на нейния вид, особено от мъжки пол.

Както обяснява проучването, поне 47 процента от 64-те яйца, възстановени от WD-10, са плодородни, но само две са излюпени в здрави потомци. Като се има предвид този нисък процент на успех, изследователите теоретизират, че водният дракон може би просто е имал случайна партеногенеза. Възможно е обаче фактори като несъвършени условия на инкубация да стоят зад закъсалото развитие на яйцата.

Ако водният дракон действително е претърпял случайна партеногенеза, казва Earyn Nycole McGee, кандидат на доктора в университета в Аризона, който не е участвал в проучването че тя би се интересувала от пола на потомството от тези яйца и дали може да ми е присъщ модел.

„Чудя се дали би довело до съотношението на пола в полза на мъжете, така че жените да могат да се чифтосват сексуално в бъдеще“, обяснява Макги пред Smithsonian.com .

Движейки се напред, изследователите планират да наблюдават единственото оцеляло потомство, за да видят дали тя, като майка си, снася оплодени яйца. Както отбелязва Милър, служителите на зоопарка ще инкубират всякакви яйца, положени или от майката, или от нейната дъщеря. Въпреки че в момента няма планове да вкарате мъжки воден дракон, за да прецените как взаимодейства с женските, опцията остава в игра.

Ако и майката, и дъщерята успешно се подлагат на партеногенеза, Милър казва, че „почти ще е така, сякаш имат способността да създават множество поколения чрез партеногенеза, а това не е просто случайно еднократно нещо.“

Говорейки със Smithsonian.com, Милър заключава: „Някъде в своята еволюционна история те [биха могли] да имат тази черта, където да преместят населението си ... напълно при отсъствие на приятели.“

Rachael Lallensack допринесе за отчитането на тази статия.

Азиатският воден дракон на Националния зоопарк се възпроизвежда успешно без мъж