https://frosthead.com

Ženský asijský vodní drak Národní Zoo úspěšně reprodukován bez muže

Poznámka redaktora, 5. července 2019 : Podle tiskové zprávy National Zoo žena ženského asijského vodního draka narozeného fakultativní parthenogenezí zemřela na rakovinu krve. 14. června byla shledána „letargickou“ a odpoledne měla potíže s dýcháním. Byla jí okamžitě poskytnuta lékařská péče, včetně kyslíku, tekutin, tepla a antibiotik, ale chovatelé nedokázali zjistit zřejmou příčinu. Do večera obdržela nepřetržitou péči, ale později byla nalezena mrtvá v jejím výběhu v 21:45

Asijské vodní draci obvykle žijí ve věku 10 až 15 let, takže smrt přichází jako šok. Zejména tento ještěr byl od narození důkladně studován a vědci doufali, že ji dále studuje, až dosáhne věku rozmnožování, což je pro její druh asi tři roky. Její matka, která má 13 let, je stále naživu a zdravá.

Ženská asijská vodní drak umístěná v Smithsonianově národní zoo úspěšně produkovala zdravé potomky bez pomoci chovného samce. Jak vědci vedeni Kyle Millerem, chovatelem zvířat v Zoo Reptile Discovery Center, hlásí v časopise PLoS ONE neobvyklý výskyt - oficiálně známý jako fakultativní parthenogeneze - znamená, že toto chování bylo poprvé zaznamenáno u druhů Physignathus cocincinus a plazovitá rodina Agamidae.

Laicky řečeno, parthenogeneze označuje reprodukci žen prováděnou bez jakéhokoli genetického příspěvku od muže. Podle Science Direct dochází k povinné parthenogenezi, když se organismy mohou rozmnožovat pouze asexuálně, zatímco fakultativní parthenogeneze probíhá, když druhy schopné sexuální reprodukce se uchylují k samostatným metodám. Ačkoli se druhá varianta vyskytuje nejčastěji mezi izolovanými exempláři v zajetí, nedávný výzkum ukázal, že se vyskytuje také u volně žijících populací.

K dnešnímu dni je známo, že zvířata včetně pythonů, žraloků bonnetheadů, komodských draků a dokonce i ptáků praktikují parthenogenezi. Jak říká Heather Batemanová, biologka zachování na Arizonské státní univerzitě, která se nezúčastnila výzkumu, Smithsonian.com říká, že reprodukční metoda je běžná u některých rodin plazů; pouze v Arizoně je šest z 12 známých ještěrů whiptail ještěrky parthenogenní.

Anuradha Batabyal, postgraduální výzkumník v Centru ekologických věd Indického ústavu pro vědu, který se také nezúčastnil studie, říká Anuradha Batabyal, že studium parthenogeneze je klíčem k „porozumění evolučnímu významu sexuální a asexuální reprodukce a jak a proč si některé druhy zachovaly oba reprodukční režimy. “

Je možné, dodává Batabyal, že parthenogeneze by mohla druhům umožnit prosperovat v drsných podmínkách prostředí, „protože každá žena má potenciál založit novou populaci.“

WD-10, jasně zelený ještěr ve středu studie, sídlí v zoo od listopadu 2006, podle tiskové zprávy. Louis se narodil v zoo St. Louis čtyři měsíce před svým příchodem do Washingtonu, DC, původně se očekávalo, že bude působit spíše jako velvyslanec zvířat než chovná samice. V roce 2009 však vodní drak začal produkovat vejce, přestože se nikdy nedostal do kontaktu s mužským členem svého druhu. Tato vejce, o nichž se předpokládá, že jsou nevyužitá, byla pravidelně vyřazována do roku 2015, kdy je chovatelé začali inkubovat pro výzkumný projekt zaměřený na plodnost plazů.

Inkubace překvapivě odhalila, že ještěrka vejce byla skutečně úrodná. Podle studie spojka sedmi vajec položená v listopadu 2015 nevedla k produkci živých potomků, ale přinesla dva plně vyvinuté mláďata, která zahynula v jejich skořápce. Další sada přinesla slibnější výsledky: Ačkoli většina vajec nedosáhla konečných stádií vývoje, jedna žena byla úspěšně vylíhnuta v červnu 2016. Druhá zdravá líheň následovala v listopadu 2018, ale později po požití potravy zemřela na blokádu gastrointestinálního traktu. větší objekt, než dokáže správně strávit.

Podrážka asijského vodního draka přežívající potomstvo (Národní zoo Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) 12letý asijský vodní drak (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo)

V rozhovoru s Smithsonian.com studuje spoluautor Robert Fleischer, vedoucí Centra pro ochranu genomiky konzervativního biologického ústavu Smithsonian, vysvětluje, že pracovníci Zoo zvažovali dvě hlavní vysvětlení pro produkci vajec draka ve vodě: „Je žena produkující tato plodná vejce? sama, bez jakékoli pomoci nebo podnětu od muže, nebo byla inseminována před mnoha lety? “

Ve druhém případě by samice uložila sperma z předchozího páření - možná by se vyskytla před jejím příchodem do zoo - dokud nebylo nutné oplodnit vejce. Toto chování, i když to nebylo vyloučeno, bylo považováno za „vysoce nepravděpodobné“ vzhledem k dlouhodobé izolaci plazů od samců.

Aby posoudil, zda žena skutečně praktikuje parthenogenezi, Fleischer a jeho kolegové extrahovali vzorek DNA a sekvencovali část genomu zvířete. Nejprve se vědci rozhodli porovnat tento genom s DNA markery z australského vodního draka, ale poté, co se dozvěděli, že tyto dva druhy byly jen vzdáleně příbuzní, místo toho se rozhodli vyvinout vlastní sadu genetických markerů.

Podle studie se tým zaměřil na 14 párů mikrosatelitních primerů nebo na úseky opakované DNA. Šest z těchto párů obsahovalo dvě alely nebo genové varianty nesené vodním drakem. Tato starší žena zase dostala jednu z alel od své matky a druhou od svého otce.

Analýza ukázala, že potomci WD-10 zdědili spíše jen jednu alelu, než dvě obvykle produkované fúzí vajíčka a spermatu. Tato jediná alela odpovídala jedné ze dvou nesených matkou - očekávaný výsledek vzhledem k tomu, že potomci by dostali jednu, nikoli obě alely své matky.

Vědci plánují sledovat, zda jediný přežívající potomek také podstoupí parthenogenezi Vědci plánují sledovat, zda jediný přežívající potomek také podstoupí parthenogenezi (Národní zoo Skip Brown / Smithsonian's National Zoo).

Miller, hlavní autor studie, říká Smithsonian.com, že tým věří, že reprodukční událost byla vyvolána izolací WD-10 od ostatních členů jejího druhu, zejména mužů.

Jak studie vysvětluje, nejméně 47 procent ze 64 vajec získaných z WD-10 bylo plodných, ale pouze dvě se vylíhla na zdravého potomka. Vzhledem k této nízké míře úspěchu vědci předpokládají, že vodní drak mohl prostě zažít náhodnou parenogenezi. Je však možné, že za zakrněným vývojem vajíček mohou být faktory, jako jsou nedokonalé inkubační podmínky.

Pokud by vodní drak ve skutečnosti podstoupil náhodnou parenogenezi, říká Earyn Nycole McGee, doktorandka na arizonské univerzitě, která se studie nezúčastnila. že by se zajímala o pohlaví potomků z těchto vajec a zda by mi jejich vlastní vzor mohl být vlastní.

"Zajímalo by mě, jestli by to způsobilo, že by poměr pohlaví upřednostňoval muže, aby se ženy mohly v budoucnu sexuálně pářit, " vysvětluje McGee Smithsonian.com .

Vědci se chystají do budoucna sledovat jediného přežívajícího potomka, aby zjistili, zda ona, stejně jako její matka, nese nějaká oplodněná vajíčka. Jak poznamenává Miller, zaměstnanci zoo budou inkubovat všechna vejce položená matkou nebo dcerou. Ačkoli v současné době neexistují žádné plány na přivedení mužského vodního draka, který by posoudil, jak interaguje se ženami, možnost zůstává ve hře.

Pokud matka i dcera úspěšně podstoupí parthenogenezi, Miller říká, že „bude téměř jako by měla schopnost vytvářet více generací parthenogenezí, a nejednalo se jen o náhodný jednorázový druh.“

Mluvíme-li na webu Smithsonian.com, Miller dochází k závěru: „Někde ve své evoluční historii mohli mít tuto vlastnost, kde se mohou znovu osídlit ... zcela bez kamarádů.“

K tomuto článku přispěl Rachael Lallensack.

Ženský asijský vodní drak Národní Zoo úspěšně reprodukován bez muže