MOSKVA, 25. září – RIA Novosti, Alfiya Enikeeva. V přírodě není reprodukce stejného pohlaví – partenogeneze, kdy samice plodí potomstvo bez účasti samců – neobvyklá. Typicky se vyskytuje u drobných bezobratlých živočichů, hmyzu a pavoukovců. To se děje pouze u 70 druhů obratlovců, tedy u 0,1 procenta. Ale i u savců.
Nečekaný dárek k Vánocům
V prosinci 2001 se ve Státní zoo Nebraska (USA) narodilo mládě žraloka kladivouna (Sphyrna tiburo). Tyto živorodé ryby rodí jednou ročně a zpravidla 12 až 15 žraloků najednou. Ten den však bylo jen jedno mládě. Pracovníci zoo, kteří přírůstek nečekali, ho nestihli z akvária vytáhnout – žraločí mládě téměř okamžitě zabil elektrický rejnok, který tam žil.
Tento příběh by se příliš nelišil od jiných případů chovu ryb v zajetí, nebýt jedné nuance: za poslední tři roky žily v akváriu pouze samice žraloka kladivouna.
Odborníci, kteří se o zvířata starají, rozhodli, že nešťastná matka, když byla ještě ve volné přírodě, měla se samcem pohlavní styk a nechala si jeho sperma v rezervě. To se občas ve volné přírodě stává. Neexistoval však žádný důkaz, že by si spermie zachovaly plodné vlastnosti po tak dlouhou dobu.
CC BY 2.0 / Mills Baker / Jeden z prvních případů partenogeneze mezi žraloky byl zaznamenán v roce 2001. V zoologické zahradě v Nebrasce se žraloku kladivounkovi narodilo mládě, které nemělo biologického otce. Jinými slovy, jeho DNA obsahovala pouze geny jeho matky
Jeden z prvních případů partenogeneze mezi žraloky byl zaznamenán v roce 2001. V zoologické zahradě v Nebrasce se žraloku kladivounkovi narodilo mládě, které nemělo biologického otce. Jinými slovy, jeho DNA obsahovala pouze geny jeho matky
Tělo mrtvého telete bylo posláno do Pew Institute of Oceanology, který je součástí University of Miami. Tam vědci po provedení celé řady genetických testů zjistili, že žraločí mládě vůbec nemělo otce a jeho matka zřejmě počala partenogenezí.
To je název způsobu rozmnožování, při kterém se embryo vyvine ze ženské reprodukční buňky bez oplodnění. To je obvykle charakteristické pro bezobratlé živočichy, ale existují výjimky – například šupinatí plazi. A pro žraloka kladivouna by partenogeneze mohla být poslední možností, jak zachránit jeho druh před vyhynutím, navrhují biologové.
Panenská samice čekala příliš dlouho na zplození samce a tělo to považovalo za hrozbu pro celou populaci. V důsledku toho byl aktivován mechanismus pro zachování minimálního počtu jedinců.
Když jsou všechny prostředky dobré
O patnáct let později australští vědci zaznamenali druhý případ partenogeneze u ryb – opět v zajetí. Žralok zebra (Stegostoma fasciatum) Leoni, který se čtyři roky nestýkal se samci, snesl 41 vajec. Ze tří se vylíhla zdravá mláďata.
První věc, na kterou vědci mysleli, byla neuvěřitelná vitalita spermií. Faktem je, že až do roku 2012 žila Leonie ve stejném akváriu se samcem, od kterého několikrát porodila potomky. Biologové navrhli, aby jeho sperma uchovávala čtyři roky a jakmile se naskytla příležitost, použila je k oplodnění vajíček.
Genetická analýza však ukázala, že všechna mláďata nesla pouze mateřskou DNA. To znamená, že Leonie v nepřítomnosti samců přešla na reprodukci stejného pohlaví. Jak vědci poznamenávají, během zrání zárodečných buněk v těle ryby se vytvořily polocyty – polární těla. Tyto buňky obsahují kopii DNA, ale obvykle nejsou schopné oplodnění. Někdy se z dosud nejasných důvodů začnou chovat jako spermie: oplodní vajíčko a promění ho v embryo.
© Ilustrace RIA Novosti. Depositphotos/edesignua Během partenogeneze je vajíčko oplodněno polárním tělískem. Vzniká při zrání vajíčka a obsahuje kopii DNA
Během partenogeneze je vajíčko oplodněno polárním tělískem. Vzniká při zrání vajíčka a obsahuje kopii DNA
Podle některých studií lze tento způsob rozmnožování ryb použít ve volné přírodě. Přinejmenším biologové ze State University of New York ve Stony Brook (USA), kteří zkoumali genetickou diverzitu pilatek u jihozápadního pobřeží Floridy, objevili sedm jedinců, kteří se narodili v důsledku partenogeneze.
Vědci se domnívají, že zvířata používala tento způsob reprodukce, protože hustota populace byla příliš nízká. V posledních letech se počet jedinců neustále snižuje a pro samice je stále obtížnější najít samce k páření. To znamená, že partenogeneze je docela možná u druhů blízkých vyhynutí, poznamenávají vědci.
Výhradně mužské potomstvo
Kromě žraloků zaznamenali biologové ojedinělé případy rozmnožování osob stejného pohlaví i u orla skvrnitého, druhu rejnoka a hroznýše obecného. Samice posledně jmenovaného se navíc rozhodla rozmnožovat, dokonce měla příležitost se se samcem pářit. Přestože došlo ke kopulaci, dva z potomků byli výsledkem partenogeneze. To bylo potvrzeno analýzou DNA.
Savci jsou schopni reprodukce stejného pohlaví, i když uměle. Ještě v roce 2004 dostali japonští biologové myši od dvou matek bez otce. K tomuto účelu byla použita nezralá vajíčka, v jejichž genomech bylo „vypnuto“ několik důležitých oblastí. Jedna samice, narozená v důsledku partenogeneze, se dožila dospělosti a běžným způsobem porodila vlastní mláďata.
O čtrnáct let později tyto experimenty čínští vědci zopakovali. Pravda, šli ještě o něco dál a dostali potomky nejen od dvou svobodných samic, ale i od dvou samců (tedy myši měly jen otce). Použili k tomu embryonální kmenové buňky, které si zachovaly DNA jednoho z rodičů. Blokoval aktivitu genů, které fungují odlišně podle toho, kdo je přenesl – muž nebo žena.
Vědci zavedli takové kmenové buňky s opravenou DNA do nezralých vajíček. Výsledná embrya byla transplantována náhradním matkám. V důsledku toho se narodila životaschopná mláďata, která neměla otce. Pravda, zvířata měla vývojové vady. Pohybovali se pomaleji a rychleji se unavovali. Ale žili déle.
K produkci potomků dvou otců byly připravené embryonální kmenové buňky injikovány do vajíček bez jádra. Z tisíce embryí přežilo jen 12. Pokusné myši vážily dvakrát více než obvykle, trpěly vodnatelností, nemohly normálně dýchat, saly mléko a rychle zemřely.
Autoři práce podotýkají, že vývojové vady lze potlačit pouze u embryí získaných od dvou matek. Ale mužská partenogeneze není příliš životaschopná. To vysvětluje, proč reprodukce stejného pohlaví ve volné přírodě má tendenci být ženská.
