https://frosthead.com

Kansallisten eläintarhojen naispuolinen aasialainen vesirahhei on onnistuneesti lisääntynyt ilman miestä

Toimittajan huomautus, 5. heinäkuuta 2019 : Valinnaisen partenogeneesin myötä syntynyt nais-aasialainen vesijetti on kuollut verisyöpään, sanotaan kansallisen eläintarhan lehdistötiedotteen mukaan. Hänen todettiin 14. kesäkuuta olevan "unelias" ja hänellä oli hengitysvaikeuksia iltapäivällä. Hänelle annettiin välitön lääketieteellinen hoito, mukaan lukien happi, nesteet, lämpö ja antibiootit, mutta pitäjät eivät pystyneet tunnistamaan ilmeistä syytä. Hän sai jatkuvaa hoitoa iltaan, mutta myöhemmin hän löydettiin kuolleena kotelostaan ​​klo 9.45

Aasian vesijohdettavat elävät tyypillisesti 10–15-vuotiaina, joten kuolema tulee sokkina. Erityisesti tätä liskoa on tutkittu tarkkaan synnytyksestään saakka, ja tutkijat toivoivat voivansa tutkia häntä edelleen, kun hän saavutti jalostusikän, joka hänen lajiensa mukaan on noin kolme vuotta vanha. Hänen äitinsä, joka on 13-vuotias, on edelleen elossa ja terve.

Smithsonianin kansallisessa eläintarhassa sijaitseva naispuolinen aasialainen vesijetti on onnistuneesti tuottanut terveitä jälkeläisiä ilman jalostukseen tarkoitetun uroksen apua. Kuten eläintarhan matelijoiden löytökeskuksen eläinpitäjän Kyle Millerin johtamat tutkijat raportoivat PLoS ONE -lehdessä, epätavallinen tapahtuma - joka tunnetaan virallisesti fakultatiivisena partenogeneesinä - merkitsee ensimmäistä kertaa tällaista käyttäytymistä sekä Physignathus cocincinus -lajeissa että roomalainen Agamidae-perhe.

Maallikon kannalta parthenogeneesillä tarkoitetaan naisen lisääntymistä, joka tapahtuu ilman uroksen geneettistä vaikutusta. Science Direct: n mukaan pakollinen parthenogeneesi tapahtuu, kun organismit voivat lisääntyä vain epäseksuaalisesti, kun taas fakultatiivinen partenogeneesi tapahtuu, kun sukupuoliseen lisääntymiseen kykenevät lajit turvautuvat yksinmenetelmiin. Vaikka jälkimmäinen variaatio esiintyy yleisimmin eristettyjen vankeudessa pidettyjen yksilöiden joukossa, viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että se esiintyy myös villipopulaatioissa.

Tähän päivään saakka eläinten, mukaan lukien pythonit, konepellin hait, Komodon lohikäärmeet ja jopa linnut, on tiedetty harjoittavan partenogeneesiä. Kuten Arizonan osavaltion yliopiston säilyttämisbiologi Heather Bateman, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, kertoo Smithsonian.comille, lisääntymismenetelmä on yleinen tietyissä matelijaperheissä; Pelkästään Arizonassa kuusi 12: sta tunnetusta piikkaljakolajista on partenogeenisiä.

Puhuessaan Smithsonian.com: n kanssa, Intian tiedeinstituutin ekologisten tieteiden tutkimuskeskuksen tutkinnon suorittanut tutkija Anuradha Batabyal, joka ei myöskään ollut mukana tutkimuksessa, sanoo, että partenogeneesin tutkiminen on avain ”seksuaalisen ja aseksuaalisen lisääntymisen evoluutio-merkityksen ymmärtämiseen ja miten ja miksi jotkut lajit ovat säilyttäneet molemmat lisääntymismuodot. "

On mahdollista, Batabyal lisää, että parthenogeneesi voisi tarjota lajeille mahdollisuuden menestyä ankarissa ympäristöolosuhteissa, "koska jokaisella naaraalla on potentiaali aloittaa uusi populaatio".

WD-10, kirkkaanvihreä lisko tutkimuksen keskellä, on asunut eläintarhassa marraskuusta 2006 lähtien, lehdistötiedotteen mukaan. Syntynyt St. Louis Zoo -eläintarhassa neljä kuukautta ennen saapumistaan ​​Washington DC: hen, yksilön odotettiin alun perin toimivan eläinlähettiläänä eikä jalostusnaarta. Mutta vuonna 2009 vesijetti aloitti munien tuottamisen siitä huolimatta, että se ei koskaan ollut kosketuksissa lajinsa urosjäsenen kanssa. Nämä munat, joiden uskotaan olevan hedelmättömiä, heitettiin säännöllisesti vuoteen 2015 saakka, jolloin pitäjät aloittivat inkuboinnin matelijoiden hedelmällisyyteen keskittyneelle tutkimushankkeelle.

Hautomo paljasti yllättäen, että liskojen munat olivat todella hedelmällisiä. Tutkimuksen mukaan marraskuussa 2015 munituista seitsemästä munasta muodostuvalla kytkimellä ei saatu aikaan eläviä jälkeläisiä, mutta se tuotti kaksi täysin kehittynyttä hautoa, jotka kuolivat kuorissaan. Seuraava sarja tarjosi lupaavampaa tulosta: Vaikka suurin osa munista ei onnistunut saavuttamaan kehitysvaiheensa, yksi naaras siitostettiin onnistuneesti kesäkuussa 2016. Toinen terveellinen kuoriutuminen seurasi marraskuussa 2018, mutta kuoli myöhemmin maha-suolikanavan tukkeutumisen jälkeen. suurempi esine kuin se pystyisi sulattamaan oikein.

Aasian vesilohkon ainoat eloonjääneet jälkeläiset (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) 12-vuotias aasialainen vesijetti (Skip Brownin / Smithsonianin kansallinen eläintarha)

Smithsonian.com: n haastattelussa Smithsonian Conservation Biology Institute of Conservation Genomics Centerin johtaja, tutkimuksen avustaja Robert Fleischer selittää, että eläintarhan henkilökunta harkitsi kahta pääasiallista selitystä vesilohkon munantuotannolle: “tuottaako naaras näitä hedelmällisiä munia yksinään, ilman miesten apua tai apua, vai [oliko hän siemennetty useita vuosia aiemmin? ”

Jälkimmäisessä skenaariossa naaras olisi varastoinut aikaisemmasta parituksesta peräisin olevia siittiöitä - mahdollisesti tapahtuneita ennen hänen saapumistaan ​​eläintarhaan - kunnes sitä tarvittiin munien hedelmöittämiseen. Tätä käyttäytymistä, vaikka sitä ei poissuljettu, pidettiin ”erittäin epätodennäköisenä” ottaen huomioon matelijan pitkäaikainen eristyneisyys miehistä.

Fleischer ja hänen kollegansa ottivat DNA-näytteen ja sekvensoivat osan eläimen genomista arvioidakseen, harjoittaako naaras todella partenogeneesiä. Aluksi tutkijat päättivät verrata tätä perimää Australian vesilohkon DNA-markkereihin, mutta kuultuaan, että nämä kaksi lajia olivat vain kaukana toisistaan, he päättivät sen sijaan kehittää omia geneettisiä merkkejä.

Tutkimuksen mukaan ryhmä keskittyi 14 mikrosatelliittipohjapariin tai toistuvan DNA: n kappaleisiin. Kuusi näistä pareista sisälsi kaksi alleelia tai geenivariantteja, joita veden lohikäärme kantoi. Tämä vanhempi naaras puolestaan ​​sai yhden alleeleista äidiltään ja toisen isiltään.

Analyysi osoitti, että WD-10: n jälkeläiset olivat perineet vain yhden alleelin sijasta kahta, joka tyypillisesti tuotettiin muna- ja siittiöfuusion avulla. Tämä ainoa alleeli vastasi yhtä äidin kantamista kahdesta - odotettu tulos, kun otetaan huomioon, että jälkeläiset olisivat saaneet yhden äidinsä alleeleista, eivät molemmat.

Edelleen eteenpäin tutkijat suunnittelevat seurantaa, tehdäänkö ainoaan eloonjääneeseen jälkeläiseen myös partenogeneesi Eteenpäin tutkijat suunnittelevat seurantaa, käykö ainoa eloonjäänyt jälkeläinen myös partenogeneesissä (Skip Brownin / Smithsonianin kansallinen eläintarha)

Miller, tutkimuksen pääkirjailija, kertoo Smithsonian.com: lle, että ryhmä uskoo lisääntymistapahtuman aiheuttaneen WD-10: n eristyksen muista lajiinsa kuuluvista, erityisesti uroksista.

Kuten tutkimus selittää, vähintään 47 prosenttia 64: stä WD-10: stä toipuneesta munasta oli hedelmällistä, mutta vain kaksi haudutti terveitä jälkeläisiä. Koska tämä onnistumisaste on alhainen, tutkijat teorioivat, että vesijetti on saattanut kokea vain vahingossa tapahtuvan partenogeneesin. On kuitenkin mahdollista, että munien hidastuneen kehityksen takana voivat olla esimerkiksi epätäydelliset inkubaatio-olosuhteet.

Jos vesijäätelijä on tosiasiallisesti läpikäynyt vahingossa partenogeneesin, Earyn Nycole McGee, Arizonan yliopiston tohtorikoulutettava, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, sanoo että hän olisi kiinnostunut näiden munien jälkeläisten sukupuolesta ja voisiko heidän luonteensa olla luontainen.

"Mietin, aiheuttaisiko se sukupuolisuhteen suosimista miehillä, jotta naiset voisivat pariutua seksuaalisesti tulevaisuudessa", McGee selittää Smithsonian.com-sivustolle .

Eteenpäin tutkijat suunnittelevat ainoan eloonjääneen jälkeläisen seurantaa nähdäkseen, antaako hän äitinsä tavoin hedelmöitetyt munat. Kuten Miller toteaa, eläintarhan henkilökunta inkuboi kaikki äidin tai hänen tyttärensä munimat munat. Vaikka tällä hetkellä ei ole suunnitelmaa tuoda urosveden lohikäärmettä arvioimaan, miten se on vuorovaikutuksessa naaraiden kanssa, vaihtoehto on edelleen käytettävissä.

Jos molemmat äiti ja tytär läpikäyvät onnistuneesti parthenogeneesin, Miller sanoo, että sen on melkein kuin jos heillä olisi kyky luoda useita sukupolvia parthenogeneesin kautta, ja tämä ei ollut vain vahingossa kertaluonteinen asia.

Puhuessaan Smithsonian.com- sivuston kanssa, Miller toteaa: "Jossain heidän evoluutiohistoriassaan heillä voi olla tämä ominaisuus, jossa he voivat asua uudelleen ... täysin ilman tovereita."

Rachael Lallensack osallistui artikkelin raportointiin.

Kansallisten eläintarhojen naispuolinen aasialainen vesirahhei on onnistuneesti lisääntynyt ilman miestä