Virgin Shark urodziła trzy szczenięta

Świat biologiczny został uhonorowany godnym biblijnym cudem na początku lipca, kiedy dziewiczy rekin żeński - taki, który nie związał się z samcami od lat - urodził trzy szczenięta w australijskim akwarium. Choć zdarzenie to zakłopotało opiekunów rekinów - czy Leonie, dziewiczy rekin, podłączała się do DL? - naukowcy z całego świata byli bardziej zaniepokojeni: ten wyczyn magii biologicznej był ostatnim wysiłkiem samotnego rekina, by przekazać jej geny. Zmuszony do celibatu sztucznymi środkami, nie było innego sposobu, by pozostawić swój ślad na historii ewolucyjnej, niż poddać się naukowo nieprawdopodobnemu procesowi znanemu jako partenogeneza. Co się stanie, jeśli zmiany klimatyczne zmuszają rekiny do bycia pojedynczymi?

Rekiny mają szczęście, że są genetycznie elastyczne, George Burgess, dyrektor programu Florida Shark Research, mówi Odwrotność. Ich zdolność do wywoływania partenogenezy, którą nazywa „podejściem„ ostatniego tchu ”, pomaga im walczyć z seksualnie drakońskimi środowiskami, w których często są uwięzieni. „Są trzymane bez partnera”, mówi, wyjaśniając, że ten sam proces zaobserwowano także u jaszczurek żyjących w niewoli i owadów. „To ewolucyjny zakątek”. Istnieją jednak dowody, takie jak badanie z 2012 r. Na temat urodzeń dziewiczych w populacjach dzikich piłokształtnych populacji w Aktualna biologia, że to zjawisko dzieje się również poza akwarium. Jeśli zmiany klimatyczne doprowadzą do skonstruowania biologicznych ślepych zaułków, które ludzie stworzyli sztucznie, gatunki zdolne do narodzin dziewiczych mogą mieć przewagę.

Warren Booth, Ph.D., ekolog molekularny i ekspert w dziedzinie partenogenezy na Uniwersytecie w Tulsa, zastanawiał się także nad zbliżającym się wiekiem narodzin dziewicy. „Jesteśmy na samym szczycie góry lodowej, jeśli chodzi o badania partenogenezy u kręgowców”, powiedział w e-mailu do Odwrotność wyjaśniając, że istnieją dwa scenariusze związane ze zmianami klimatu, które mogą prowadzić do przyszłości, w której takie cuda stają się bardziej powszechne.

Pierwszy to taki, w którym coś w środowisku - powiedzmy, nagły wzrost temperatury lub zmiana w zaopatrzeniu w żywność - prowadzi kobietę do podjęcia samodzielnego macierzyństwa. Jest to prawdopodobny scenariusz, ale Booth jest skłonny go wyrzucić, ponieważ tak wiele dziewiczych urodzeń zwierząt ma miejsce w niewoli, gdzie warunki są zoptymalizowane.

Opiera się na hipotezie, że macierzyństwo dziewicze jest kontrolowane przez genetykę. Jeśli zmiana klimatu doprowadzi do śmierci części populacji, wyjaśnia, że ​​prawdopodobnie więcej rekinów niosących gen (lub geny) dziewiczego narodu będzie się kojarzyć, zwiększając liczbę rekinów, które niosą dwie kopie tego genu. (Szybki przegląd biologii tutaj: bardzo często w genetyce, dwie kopie genu jeden od mamy i jeden od taty są wymagane, aby cecha zaczęła obowiązywać). Genetyczne podstawy partenogenezy nie zostały jeszcze ustalone, ale mała garstka badania, w tym dokument z lat 70., o którym wspomina Booth, łączący narodziny dziewicze i rodziny kurcząt, wskazują, że tak może być. Wiadomo również, że potomstwo urodzone przez dziewicze matki poddaje się partenogenezie, dodaje Burgess, potwierdzając jednocześnie pogląd, że genetyka jest podstawową przyczyną tych cudów biologicznych.

Ostatecznie, wyjaśnia Burgess, scenariusz, który dziewiczy rekin zmusza nas do wyobrażenia, jest lekcją przetrwania: w historii ewolucji gatunki, które ją stworzyły, zawsze były tymi, które mogły przystosować się, znajdując sposoby - jakkolwiek dziwne - aby utrzymać swoje linie krwi. Parthenogeneza to kolejny mechanizm, który niektóre gatunki rozwinęły jako sposób na zachowanie elastyczności, gdy zmienia się świat wokół nich. Burgess i Booth są specjalistami od zwierząt, ale dotyczą nas te same lekcje na temat różnorodności.Osoby, które mają zdolności adaptacyjne wbudowane w swoje geny, takie jak rekiny dziewicze, będą miały więcej szans na walkę, zwłaszcza że otaczające nas środowisko zmienia się z powodu globalnego ocieplenia. „Ludzie mają większą elastyczność” żartuje. „Możemy wykonać klimatyzację”.

Mimo to, powtarza, ważne jest, aby pamiętać, że partenogeneza jest aktem desperacji, a nie długoterminową strategią przetrwania. Na dłuższą metę posiadanie większej liczby urodzeń dziewiczych nie będzie dobre dla żadnego gatunku: przy każdej partii osobników bez ojców różnorodność genetyczna - to znaczy gwarancja wystarczającej liczby anomalii genetycznych u gatunku, aby wytrzymać jakikolwiek sztorm - zmniejsza się, ponieważ potomstwo jest w istocie klonem ich matek. „Zwiększona partenogeneza doprowadziłaby do sytuacji o mniejszej różnorodności genów” - mówi Burgess. „Populacje byłyby bardziej podatne na atak”.

W tej chwili nie jest jasne, czy trwające globalne ocieplenie powoduje, że parthenogeneza zdarza się częściej na wolności. Jego rzadkość sprawia, że ​​studiowanie jest szczególnie trudne. Ale nie ma wątpliwości, że zmiany klimatyczne modyfikują naturalne siedliska, i nie ma wątpliwości, że populacje dzikich zwierząt walczą z tymi zmianami. Burgess nie uważa, że ​​to mało prawdopodobne. „W ciągu następnych 100 lat prawdopodobnie zobaczymy to znacznie więcej niż teraz” - spekuluje Burgess. „Jesteśmy na granicy tego zjawiska”.