Esimerkkejä tahrattomasta sikiämisestä eläimissä

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Luonnossa samaa sukupuolta olevien lisääntyminen - partenogeneesi, jolloin naaraat tuottavat jälkeläisiä ilman urosten osallistumista - ei ole harvinaista. Tämä tapahtuu tyypillisesti pienten selkärangattomien, hyönteisten ja hämähäkkieläinten keskuudessa. Tämä tapahtuu vain 70 selkärankaisella lajilla, toisin sanoen 0,1 prosentilla. Mutta mukaan lukien nisäkkäät.

Odottamaton lahja jouluksi

Joulukuussa 2001 Nebraskan eläintarhassa (USA) syntyi vasarahainpoikas (Sphyrna tiburo). Nämä elävät kalat tuovat jälkeläisiä kerran vuodessa ja yleensä heti 12-15 haita. Sinä päivänä oli kuitenkin vain yksi pentu. Eläintarhan työntekijät, jotka eivät odottaneet lisäystä, eivät onnistuneet saamaan häntä ulos akvaariosta - melkein heti hain tappoi siellä asunut sähkörausku.

Tämä tarina ei poikkeaisi paljon muista vankeudessa tapahtuneista kalankasvatustapauksista, ellei yksikään varoitus: viimeisen kolmen vuoden aikana akvaariossa on asunut vain naaraspuolisia vasarahaita.

Eläimistä hoitavat asiantuntijat päättivät, että epäonninen emo oli harrastanut seksiä uroksen kanssa tämän ollessa vielä luonnossa ja piti tämän siittiöitä varassa. Luonnossa näin tapahtuu joskus. Ei kuitenkaan ollut näyttöä siitä, että siittiöt säilyttäisivät hedelmällisyyden niin pitkään.

Kuolleen vasikan ruumis lähetettiin Pew Institute of Oceanologylle, joka on osa Miamin yliopistoa. Siellä tutkijat suoritettuaan sarjan geneettisiä testejä saivat selville, että hailla ei ollut ollenkaan isää, ja hänen äitinsä ilmeisesti syntyi partenogeneesin kautta.

Tämä on lisääntymismenetelmän nimi, jossa alkio kehittyy naisen sukusolusta ilman hedelmöitystä. Yleensä tämä on luonnostaan selkärangattomille, mutta poikkeuksiakin on - esimerkiksi hilseilevät matelijat. Ja vasarahaille partenogeneesi voisi olla viimeinen keino pelastaa lajinsa sukupuuttoon, biologit ehdottavat.

Neitsytnaaras odotti liian kauan uroksen jatkamista suvussa, ja keho piti tätä uhkana koko populaatiolle. Tämän seurauksena aktivoitui mekanismi, jolla säilytettiin yksilöiden vähimmäismäärä.

Kun kaikki keinot ovat hyviä

Viisitoista vuotta myöhemmin australialaiset tutkijat kirjasivat toisen partenogeneesitapauksen kaloissa - ja jälleen vankeudessa. Leonin seeprahai (Stegostoma fasciatum), joka ei ollut kommunikoinut urosten kanssa neljään vuoteen, muni 41 munaa. Kolmesta kuoriutui terveitä pentuja.

Ensimmäinen asia, jota tutkijat ajattelivat, oli siittiöiden uskomaton elinvoimaisuus. Tosiasia on, että vuoteen 2012 asti Leonie asui samassa akvaariossa uroksen kanssa, josta hän toi jälkeläisiä useita kertoja. Biologit ehdottivat, että hän säilytti hänen siittiöitä neljä vuotta ja heti kun tilaisuus tarjoutui, hän käytti sitä munasolujen hedelmöittämiseen.

Geneettinen analyysi kuitenkin osoitti, että kaikilla pennuilla oli vain äidin DNA:ta. Joten Leonie siirtyi urosten puuttuessa samaa sukupuolta olevien lisääntymiseen. Kuten tutkijat huomauttavat, kalojen kehossa olevien sukupuolisolujen kypsymisprosessissa on muodostunut polosyyttejä - polaarisia kappaleita. Nämä solut sisältävät kopion DNA:sta, mutta eivät yleensä pysty hedelmöittymään. Joskus syistä, joita ei ole vielä selvitetty, ne alkavat käyttäytyä kuin siittiö: ne hedelmöittävät munasolun ja muuttavat siitä alkioksi.

Joidenkin teosten mukaan tätä kalankasvatusmenetelmää voidaan käyttää luonnossa. Ainakin biologit New Yorkin osavaltion yliopistosta Stony Brookista (USA), jotka tutkivat sahakalan geneettistä monimuotoisuutta Floridan lounaisrannikon edustalla, löysivät seitsemän partenogeneesin seurauksena syntynyttä yksilöä.

Tutkijat uskovat, että eläimet käyttivät tätä jalostusmenetelmää liian alhaisen väestötiheyden vuoksi. Viime vuosina yksilöiden määrä on vähentynyt tasaisesti ja naaraiden on yhä vaikeampaa löytää uroksia parittelua varten. Tämä tarkoittaa, että partenogeneesi on täysin mahdollista lajeissa, jotka ovat lähellä sukupuuttoa, tutkijat sanovat.

Yksinomaan miespuoliset jälkeläiset

Haiden lisäksi biologit ovat tallentaneet yksittäisiä tapauksia samaa sukupuolta olevien lisääntymisestä täpläkotkalla - tämä on rauskulaji - ja tavallinen boa-suu. Lisäksi jälkimmäisen naaras päätti lisääntyä, vaikka hänellä oli mahdollisuus paritella uroksen kanssa. Vaikka yhdyntä tapahtui, pentueen kaksi pentua olivat seurausta partenogeneesistä. Tämä vahvistettiin DNA-analyysillä.

Nisäkkäät pystyvät lisääntymään samaa sukupuolta olevien kanssa, vaikkakin keinotekoisesti. Vuonna 2004 japanilaiset biologit saivat hiiriä kahdelta äidiltä ilman isää. Tätä varten käytettiin epäkypsiä munia, joiden genomeissa useita tärkeitä alueita "sammutettiin". Yksi partenogeneesin seurauksena syntynyt naaras eli täysi-ikäiseksi ja synnytti omat poikansa tavanomaiseen tapaan.

Neljätoista vuotta myöhemmin kiinalaiset tutkijat toistivat nämä kokeet. Totta, he menivät hieman pidemmälle ja saivat jälkeläisiä paitsi kahdesta yksittäisestä naaraasta, myös kahdesta uroksesta (eli hiirillä oli vain isät). Tätä varten käytettiin alkion kantasoluja, joissa toisen vanhemman DNA oli säilynyt. Se esti niiden geenien toiminnan, jotka toimivat eri tavalla sen mukaan, kuka ne on siirtänyt eteenpäin – mies vai nainen.

Tiedemiehet injektoivat tällaisia kantasoluja korjatulla DNA:lla epäkypsiin muniin. Tuloksena saadut alkiot siirrettiin sijaisäideille. Tämän seurauksena syntyi elinkelpoisia hiiriä, joilla ei ollut isää. Totta, eläimillä oli kehityshäiriöitä. He liikkuivat hitaammin ja väsyivät nopeammin. Mutta he elivät pidempään.

Jälkeläisten saamiseksi kahdelta isältä valmistetut alkion kantasolut injektoitiin tumattomiin muniin. Tuhansista alkioista selvisi vain 12. Koehiiret painoivat kaksi kertaa tavallista enemmän, kärsivät vesivammasta, eivät voineet hengittää normaalisti, imevät maitoa ja kuolivat nopeasti.

Työn tekijät huomauttavat, että kehityshäiriöitä voidaan tukahduttaa vain kahdelta äidiltä saaduissa alkioissa. Mutta miehen partenogeneesi ei ole kovin elinkelpoinen. Tämä selittää, miksi samaa sukupuolta olevien lisääntyminen luonnossa tapahtuu yleensä naarailla.