https://frosthead.com

Riikliku loomaaia naissoost Aasia veedraak on edukalt paljundatud ilma isaseta

Toimetaja märkus, 5. juuli 2019 : fakultatiivse partenogeneesi käigus sündinud Aasia veedraak on surnud verevähki, selgub Rahvusloomaaia pressiteatest. 14. juunil leiti, et ta on "unine" ja tal on pärastlõunal probleeme hingamisega. Talle anti viivitamatu meditsiiniabi, sealhulgas hapnik, vedelikud, kuumus ja antibiootikumid, kuid loomapidajad ei suutnud ilmset põhjust kindlaks teha. Ta sai hooldamist õhtul, kuid hiljem leiti ta surnuaiast kell 9:45

Aasia vesiribad elavad tavaliselt 10–15-aastaselt, seega tuleb surm šokina. Eriti seda sisalikku on tema sündimisest alates põhjalikult uuritud ja teadlased lootsid teda edasi uurida, kui ta saabub sigimisikka, mis on tema liigi jaoks umbes kolm aastat vana. Tema ema, kes on 13-aastane, on endiselt elus ja terve.

Smithsoniani rahvusloomaaias peetud emane Aasia veedraak on edukalt tootnud terveid järglasi ilma aretus-isase abita. Nagu uurivad loomaaia roomajate avastuskeskuse loomapidaja Kyle Milleri juhitud teadlased ajakirjas PLoS ONE, tähistab ebaharilik juhtum - ametlikult tuntud kui fakultatiivne partenogenees - esimest korda sellist käitumist nii Physignathus cocincinus liikides kui ka roomajate Agamidae perekond.

Kohati mõistetakse parthenogeneesi all naiste reproduktsiooni, mis toimub ilma isase geneetilise panuseta. Science Directi andmetel toimub kohustuslik parthenogenees siis, kui organismid saavad paljuneda ainult aseksuaalselt, fakultatiivne parthenogenees toimub siis, kui suguliseks paljunemiseks võimelised liigid kasutavad soolomeetodeid. Kuigi viimast varianti esineb kõige sagedamini isoleeritud isendite hulgas, on hiljutised uuringud näidanud, et seda võib täheldada ka metsikutes populatsioonides.

Tänaseks on partenogeneesi praktiseerinud loomad, sealhulgas pütoonid, konnakotsahaid, Komodo draakonid ja isegi linnud. Nagu Smithsonian.com ütleb Arizona osariigi ülikooli loodusbioloog Heather Bateman, kes uuringuga ei tegelenud, on reproduktiivmeetod tavaline roomajate perekondade seas; Ainuüksi Arizonas on kuus teadaolevat piitsakõrval sisalikust 12st partenogeensed.

India Teaduste Instituudi ökoloogiliste teaduste keskuse lõpetanud teadur Anuradha Batabyal, kes samuti uuringuga ei tegelenud, rääkis Smithsonian.com-iga, et partenogeneesi uurimine on võti seksuaalse ja aseksuaalse reproduktsiooni evolutsioonilise tähtsuse mõistmiseks ja kuidas ja miks mõned liigid on säilitanud mõlemad paljunemisviisid. ”

On võimalik, lisab Batabyal, et partenogenees võib anda liikidele võimaluse areneda karmides keskkonnatingimustes, „kuna igal emasloomal on potentsiaal uue populatsiooni loomiseks”.

Uuringu keskpunktis asuv erkroheline sisalik WD-10 on loomaaias elanud alates 2006. aasta novembrist, seisab pressiteates. Neli kuud enne Washingtoni saabumist St. Louis loomaaias sündinud isendilt eeldati, et ta tegutseb algselt loomade suursaadikuna, mitte emasena. Kuid 2009. aastal hakkas veedraak tootma mune, hoolimata sellest, et ta ei olnud kunagi puutunud kokku oma liigi isase liikmega. Need munad, mis arvati olevat viljastamata, visati korrapäraselt minema kuni aastani 2015, mil loomapidajad hakkasid neid inkubeerima roomajate viljakusele keskendunud uurimisprojekti jaoks.

Üllataval kombel näitas inkubatsioon, et sisaliku munad olid tegelikult viljakad. Uuringu kohaselt ei õnnestunud 2015. aasta novembris laotud seitsmest munast siduril saada elusaid järglasi, kuid saadi kaks täielikult arenenud koorumist, kes surid nende kestades. Järgmine komplekt pakkus lootustandvamaid tulemusi: kuigi suurem osa munadest ei jõudnud arengu lõppjärku, koorus üks emane edukalt 2016. aasta juunis. Teine tervislik koorumine järgnes novembris 2018, kuid suri hiljem pärast seedeelundkonna allaneelamist seedetrakti ummistusse. suurem objekt, kui see saaks korralikult seedida.

Aasia veelooma ainus ellujäänud järglane (Skip Browni / Smithsoniani riiklik loomaaed) 12-aastane Aasia veedraak (Skip Browni / Smithsoniani riiklik loomaaed)

Intervjuus Smithsonian.com -le selgitas Smithsoniani looduskaitsebioloogia instituudi looduskaitsegenoomika keskuse juhataja Robert Fleischer, et loomaaia töötajad kaalusid vesiloo draakoni munatootmise kahte peamist seletust: “Kas emane toodab neid viljakaid mune üksi, ilma mehe abita või sisendita, või [oli] seemendatud aastaid varem? ”

Viimase stsenaariumi korral oleks emane säilitanud varasemast paaritusest pärit spermat - mis võib juhtuda enne loomaaeda saabumist - seni, kuni seda oli vaja munade viljastamiseks. Sellist käitumist, ehkki seda ei välistatud, peeti "väga ebatõenäoliseks", arvestades roomaja pikaajalist isoleeritust meestest.

Hinnamaks, kas emane tegeles partenogeneesiga, ekstraheerisid Fleischer ja tema kolleegid DNA proovi ja sekveneerisid osa looma genoomist. Alguses otsustasid teadlased võrrelda seda genoomi Austraalia veeloigu DNA-markeritega, kuid pärast teada saamist, et need kaks liiki olid omavahel vaid kaugelt seotud, otsustasid nad selle asemel välja töötada oma geneetiliste markerite komplekti.

Uuringu kohaselt keskendus meeskond 14 mikrosatelliitpraimeripaarile või korduva DNA jälgedele. Kuus neist paaridest sisaldasid kahte alleeli ehk geenivarianti, mida kandis vesiraak. See vanem emane sai omakorda ühe alleeli emalt ja teise isalt.

Analüüs näitas, et WD-10 järglased olid pärinud vaid ühe alleeli, mitte need kaks, mis tavaliselt toodeti munaraku ja seemnerakkude liitmisel. See ainus alleel vastas ühele kahest ema poolt kantavast alleelist - oodatav tulemus, arvestades asjaolu, et järglased oleksid saanud ühe, mitte mõlemad oma ema alleelidest.

Edasi liikudes plaanivad teadlased jälgida, kas ainus ellujäänud järglane läbib ka partenogeneesi Edasi liikudes plaanivad teadlased jälgida, kas ainus ellujäänud järglane läbib ka partenogeneesi (Skip Browni / Smithsoniani riiklik loomaaed)

Uuringu juhtiv autor Miller ütleb Smithsonian.com- ile, et meeskond usub, et reproduktiivsündmuse põhjustas WD-10 isoleerimine tema liigi teistest liikmetest, eriti meestest.

Nagu uuring selgitab, olid WD-10 taastunud 64 munarakust vähemalt 47 protsenti viljakad, kuid tervetest järglastest koorusid vaid kaks. Seda madalat edukust silmas pidades teoreetikud teadlased väidavad, et veedraak võib olla lihtsalt kogenud juhuslikku partenogeneesi. Võimalik, et munade aeglase arengu taga võivad olla sellised tegurid nagu ebatäiuslikud inkubatsioonitingimused.

Kui vesikari tegi tegelikult juhusliku partenogeneesi, ütles Arizona ülikooli doktorant Earyn Nycole McGee, kes uuringuga ei tegelenud, et teda huvitaks nende munade järglaste sugu ja kas need võivad mulle olla omane.

"Huvitav, kas see tingiks meeste ja meeste suhte soosimise, et naised saaksid tulevikus seksuaalselt paarituda, " selgitab McGee Smithsonian.com-le .

Edasi liikudes plaanivad teadlased jälgida ainsat ellujäänud järglast, et näha, kas ta, nagu ka tema ema, muneb viljastatud mune. Nagu Miller märgib, inkubeerivad loomaaia töötajad kõiki ema või tütre munetud mune. Ehkki praegu ei ole kavas tuua isase vesikari, et hinnata selle suhet emasloomadega, jääb see võimalus alles.

Kui mõlemad emad ja tütred läbivad edukalt parthenogeneesi, siis on Milleri sõnul see peaaegu nii, nagu oleks neil võimalus parthenogeneesi kaudu luua mitu põlvkonda ja see polnud lihtsalt juhuslik ühekordne asi. "

Rääkides Smithsonian.com-iga, järeldab Miller, et "kuskil oma evolutsiooniajaloos võiks neil [olla] see omadus, kus nad saaksid uuesti asustada ... täiesti ilma kaaslasteta."

Selle artikli koostamisel aitas kaasa Rachael Lallensack.

Riikliku loomaaia naissoost Aasia veedraak on edukalt paljundatud ilma isaseta