Príklady nepoškvrneného počatia u zvierat

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

V prírode nie je zriedkavá reprodukcia osôb rovnakého pohlavia - partenogenéza, keď samice produkujú potomstvo bez účasti samcov. Toto sa zvyčajne vyskytuje u malých bezstavovcov, hmyzu a pavúkovcov. Stáva sa to len u 70 druhov stavovcov, teda u 0,1 percenta. Ale vrátane cicavcov.

Nečakaný darček na Vianoce

V decembri 2001 sa v Zoo Nebraska (USA) narodilo mláďa žraloka kladivohlavého (Sphyrna tiburo). Tieto živorodé ryby prinášajú potomstvo raz ročne a spravidla ihneď 12 až 15 žralokov. V ten deň však bolo len jedno mláďa. Pracovníkom zoo, ktorí prírastok nečakali, sa ho z akvária nepodarilo dostať - žraloka takmer okamžite zabil elektrický rejnok, ktorý tam žil.

Tento príbeh by sa príliš nelíšil od iných prípadov chovu rýb v zajatí, nebyť jedného upozornenia: za posledné tri roky žili v akváriu iba samice žralokov kladivohlavých.

Odborníci, ktorí sa o zvieratá starajú, rozhodli, že nešťastná matka mala sex so samcom ešte vo voľnej prírode a jeho spermie si nechali v rezerve. Vo voľnej prírode sa to občas stáva. Neexistoval však žiadny dôkaz, že by si spermie zachovali plodnosť tak dlho.

Telo mŕtveho teľaťa bolo odoslané do Pew Institute of Oceanology, ktorý je súčasťou University of Miami. Tam vedci po vykonaní série genetických testov zistili, že žralok vôbec nemal otca a jeho matka zrejme počala partenogenézou.

Toto je názov spôsobu rozmnožovania, pri ktorom sa embryo vyvíja zo ženskej reprodukčnej bunky bez oplodnenia. Zvyčajne je to vlastné bezstavovcom, existujú však výnimky - napríklad šupinaté plazy. A pre žraloka kladivohlavého by partenogenéza mohla byť poslednou možnosťou na záchranu jeho druhu pred vyhynutím, naznačujú biológovia.

Panenská samica čakala príliš dlho, kým samec pokračoval v rode, a telo to považovalo za hrozbu pre celú populáciu. V dôsledku toho sa aktivoval mechanizmus zachovania minimálneho počtu jedincov.

Keď sú všetky prostriedky dobré

O pätnásť rokov neskôr austrálski vedci zaznamenali druhý prípad partenogenézy u rýb – a opäť v zajatí. Žralok zebry Leoni (Stegostoma fasciatum), ktorý štyri roky nekomunikoval so samcami, zniesol 41 vajec. Z troch sa vyliahli zdravé mláďatá.

Prvá vec, na ktorú vedci mysleli, bola neuveriteľná vitalita spermií. Faktom je, že do roku 2012 žila Leonie v tom istom akváriu so samcom, z ktorého niekoľkokrát priniesla potomstvo. Biológovia navrhli, aby skladovala jeho spermie štyri roky a akonáhle sa naskytla príležitosť, použila ich na oplodnenie vajíčok.

Genetická analýza však ukázala, že všetky mláďatá niesli iba materskú DNA. Takže Leonie v neprítomnosti samcov prešla na reprodukciu rovnakého pohlavia. Ako poznamenávajú vedci, v procese dozrievania pohlavných buniek v tele rýb sa vytvorili polocyty - polárne telá. Tieto bunky obsahujú kópiu DNA, ale zvyčajne nie sú schopné oplodnenia. Niekedy sa z doposiaľ neobjasnených príčin začnú správať ako spermie: oplodnia vajíčko a premenia ho na embryo.

Podľa niektorých prác sa tento spôsob chovu rýb dá využiť vo voľnej prírode. Prinajmenšom biológovia zo State University of New York v Stony Brook (USA), ktorí študujú genetickú diverzitu piliarov pri juhozápadnom pobreží Floridy, našli sedem jedincov narodených v dôsledku partenogenézy.

Vedci sa domnievajú, že zvieratá tento spôsob chovu využili kvôli príliš nízkej hustote populácie. V posledných rokoch sa počet jedincov neustále znižuje a pre samice je čoraz ťažšie nájsť samca na párenie. To znamená, že partenogenéza je celkom možná medzi druhmi, ktoré sú blízko vyhynutia, tvrdia vedci.

Výlučne mužské potomstvo

Okrem žralokov zaznamenali biológovia ojedinelé prípady rozmnožovania osôb rovnakého pohlavia aj u orla škvrnitého – ide o druh rejnokov – a boa constrictora. Okrem toho sa samica posledne menovaného rozhodla rozmnožovať, dokonca mala možnosť spáriť sa so samcom. Hoci došlo k pohlavnému styku, dve mláďatá vo vrhu boli výsledkom partenogenézy. Potvrdila to analýza DNA.

Cicavce sú schopné reprodukcie osôb rovnakého pohlavia, aj keď umelej. Ešte v roku 2004 dostali japonskí biológovia myši od dvoch matiek bez otca. Na to slúžili nezrelé vajíčka, v genómoch ktorých sa „vypli“viaceré dôležité oblasti. Jedna samica, narodená v dôsledku partenogenézy, sa dožila dospelosti a porodila vlastné mláďatá bežným spôsobom.

O štrnásť rokov neskôr tieto experimenty čínski vedci zopakovali. Pravdaže, išli trochu ďalej a získali potomkov nielen od dvoch slobodných samíc, ale aj od dvoch samcov (čiže myši mali iba otcov). Na to boli použité embryonálne kmeňové bunky, v ktorých sa zachovala DNA jedného z rodičov. Zablokoval aktivitu génov, ktoré fungujú rôzne v závislosti od toho, kto ich odovzdal - muž alebo žena.

Vedci vstrekli takéto kmeňové bunky s opravenou DNA do nezrelých vajíčok. Výsledné embryá boli transplantované náhradným matkám. V dôsledku toho sa narodili životaschopné myši, ktoré nemali otca. Je pravda, že zvieratá mali vývojové chyby. Pohybovali sa pomalšie a rýchlejšie sa unavili. Žili však dlhšie.

Na získanie potomkov od dvoch otcov boli pripravené embryonálne kmeňové bunky injikované do vajec bez jadier. Z tisícky embryí prežilo len 12. Pokusné myši vážili dvakrát viac ako zvyčajne, trpeli vodnateľnosťou, nemohli normálne dýchať, sali mlieko a rýchlo uhynuli.

Autori práce poznamenávajú, že vývojové chyby je možné potlačiť len u embryí získaných od dvoch matiek. Ale mužská partenogenéza nie je príliš životaschopná. To vysvetľuje, prečo k reprodukcii osôb rovnakého pohlavia vo voľnej prírode dochádza skôr u samíc.