Az állatvilágban számos lenyűgöző reprodukciós stratégiát figyelhetünk meg, melyek közül az egyik legkülönlegesebb a partenogenezis, vagyis a szűznemzés. Ez a jelenség lehetővé teszi bizonyos fajok számára, hogy hím párzása nélkül hozzanak utódokat a világra, ahol az egyedfejlődés csupán a petesejtből indul meg, a hímivarsejtek részvétele nélkül.
Bár a partenogenezist megfigyelték már néhány kígyófajnál, eredményeink számos okból teljesen újnak számítanak. „Bár a partogenezist megfigyelték már néhány kígyófajnál, eredményeink számos okból teljesen újnak számítanak” - mondja Dr. Warren Booth, amerikai kutató. A kutató vezette az új felfedezést rögzítő csapatot, és azokkal a tudósokkal is együtt dolgozott, akik egy cápánál dokumentálták a szűznemzést.
A szűznemzés, tudományos nevén partenogenezis, gyakran előfordul az állatvilágban, mégis rengeteg rejtély övezi. Ez az a genetikai jelenség, ami a hím párzása nélkül biztosítja az élőlény szaporodását: az egyedfejlődés tehát csak a petesejtből indul meg, a hímivarsejtek részvétele nélkül. Sok gerinctelen állatnál, például a levéltetveknél vagy a méheknél, de ritkábban néhány gerincesnél is, többek között a fogaspontyoknál, kétéltűeknél, elenyésző számú madárnál és egyes hüllőknél a szűznemzés természetes folyamatként van jelen. Most megmutatjuk, hogy mi áll a hátterében.
A partenogenezis szó görög eredetű és két szóból tevődik össze, amelyet szó szerint a „szűznemzés"-re vagy más néven ivartalan szaporodásra fordíthatunk. De hogyan is működik? Szakemberek szerint a szexuális szaporodás során két „összetevőre" van szükség: egy petesejtre és egy hímivarsejtre, amelyek az élő szervezet létrehozásához szükséges genetikai információt tartalmazzák. A partenogenezis során azonban a test egyedülálló módot talál a spermiumok által szolgáltatott gének helyettesítésére.
A márvány rákok (Procambarus fallax alak virginalis) az egyetlen ismert decapod rákfélék, amelyek csak a partenogenezis által reprodukálódnak.
A nőstény petesejtjeit úgynevezett poláris testek termékenyítik meg egy meiosisnak nevezett komplex folyamat révén, ahol a sejtek replikálódnak, újraszerveződnek és elkülönülnek. Ezek kizárólag a nőstény genetikai információit hordozzák. Partenogenezis esetén az úgynevezett haploid petesejt (ahol a kromoszómák csak egy sorozatot képeznek) valamilyen külső-belső hatásra hirtelen megduplázza a saját kromoszómáit és így létrehoz egy úgynevezett diploid sejtet. Ez utóbbi aztán egy „normális" diploid sejthez hasonlóan osztódni kezd. A partenogenezis egy másik formájában, az apomixisben, a reproduktív sejtek mitózissal replikálódnak, amikor is párhuzamosan két diploid sejt képződik: ez a kutatók szerint egyfajta genetikai „másolás és beillesztés". Az így született utódok gyakorlatilag a nőstény klónjai, mert genetikailag azonosak.
Szűznemzés Gerinceseknél: Ritka, De Lenyűgöző Esetek
Ám a gerinces állatok között továbbra is újdonságnak számít, a gerinces fajok kevesebb, mint 0,1 százalékánál dokumentálták. 2006-ban egy kutatócsoport felfedezte, hogy két komodói sárkány (Varanus komodoensis) - a világ legnagyobb gyíkfaja -, tojásokat termelt, melyek spermium segítségével történő megtermékenyítés nélkül fejlődtek. Ezt nevezik szűznemzésnek (partenogenezis). Aztán 2007-ben, egy másik csapat kiderítette, hogy fogságban nevelt, nőstény pörölyfejű cápák (Sphyrna tiburo) is képesek volt párosodás nélkül szaporodni. Ám a gerincesek általában szexuális úton szaporodnak.
Most egy kutatócsapat, és amerikai kígyószakértők dokumentálták az első esetet, melynek során egy boa esett át szűznemzésen. „A nőstény boának nem egy, hanem valójában kettő szűznemzése volt annak ellenére, hogy számos hímmel volt összezárva, melyek a megfigyelések szerint udvaroltak is neki. Mindegyik utód nőstény. Az ivadékok az anya genetikai állományának csak felén osztoznak” - mondja a szakember. Sőt mi több, a kérdéses nőstény boa olyan utódokat hozott világra, melyhez hasonlót még soha nem láttak ezelőtt.
A 2007-et követő két évben, a fogságban született nőstény boa constrictor két almot hozott világra élő utódokkal, ugyanazon időszakban, amikor négy hímmel lakott együtt. Az első benyomások azt sugallták, hogy valami különleges az utódokban. Mindegyik nőstény volt, és egyedi, ritka karamell színük volt. Ez a szín ritka recesszív genetikai tulajdonság, melyet az anya hordozott, de a potenciális apák egyike sem.
Ezért Booth és csapata egy sor genetikai tesztet végzett a kígyókon, hogy megoldják a rejtélyt. Az eredmények megdöbbentőek voltak. A DNS ujjlenyomat-vizsgálat felfedezte, hogy az utód a potenciális apák mindegyikétől eltérő, számos genetikai különbséggel rendelkezik, mely kizárta az összes hímet, mint az alom apját. Ez megerősítette az első, ismert szűznemzési esetet a boák között.
Az összes utódnak emellett nagyon szokatlan nemi kromoszómái vannak. A nemi kromoszómák olyan DNS-csomagok, melyek a szexuális jellegzetességek fejlődését segítik elő. Az állatokat genetikailag hímmé vagy genetikailag nősténnyé teszik. Az embereknek például X és Y nemi kromoszómáik vannak. A nőknek két X, a férfiaknak pedig az XY kombinációja. A kígyóknál és számos egyéb hüllőnél az X és Y helyett Z és W kromoszómák vannak. Az összes kígyónál, a ZZ hímeket, a ZW nőstényeket produkál. Bizarr módon, a két alomban lévő utód mind WW hordozó volt. Ez további bizonyítékot jelentett arra, hogy a kígyók teljes genetikai anyagukat az anyától örökölték, mivel csak a nőstények hordozzák a W kromoszómát. Booth szerint, ”az utódok lényegében anyjuk félklónjai.” Ennek oka, hogy anyjuk kromoszómái egyik felének két másolatát örökölték, beleértve egy W kromoszómát.
Még megdöbbentőbb azonban, hogy egyetlen gerinces állatnál, ahol a nőstény hordozza a felemás nemi kromoszómát - jelen esetben a W-t - sem rögzítették soha, hogy természetes módon, életképes WW utódot hozzon létre szűznemzéssel. Booth szerint a WW-t évtizedeken át életképtelennek titulálták. Az ilyen fajokban, a partogenezissel létrejött utódok minden ismert esetében az ivadékok hímek, csak a ZZ kromoszóma-elrendezést hordozzák. Az egyetlen korábbi, ismert állat, mely ezt a WW kromoszómapárt hordozta laboratóriumban született meg kutatók által, akik bonyolult genetikai technikákat alkalmaztak, hogy mesterségesen módosítsák a tojások fejlődését.
Egy másik rejtélyt képez az, hogy mi is ösztönözte a nőstény kígyót az ilyen szülésre. „Ez a nőstény korábban adott már életet szexuális úton fogant utódoknak, és csak azokban az években voltak utódai, amikor hímekkel lakott együtt” - mondja Booth. "Úgy tűnik, hogy szükség van némi kapcsolatra a hímmel.
Szűznemzés Cápáknál és Más Gerinceseknél
Szokatlan természeti jelenség ejtette ámulatba a Louisiana állambeli Shreveport Akvárium gondozóit: egy kis cápa bukkant elő egy teljesen nőstény egyedekből álló medencében. A gondozók szerint a medencében csupán két nőstény cápa élt, és mivel ezen cápák vemhességi időszaka 9-12 hónap között mozog, biztosra vehető, hogy a szaporodásra nem három éve került sor.
A szakértők két lehetőséget vetettek fel. Az egyik a partenogenezis, azaz a szűznemzés nevű jelenség, amely egy rendkívül ritka, ivarsejtek egyesülése nélküli szaporodási forma. Ebben az esetben a petesejt egyfajta önmegtermékenyítés útján fejlődik embrióvá, anélkül, hogy bármilyen hím egyed részt venne a folyamatban. A Shreveport Akvárium gondozói közölték, hogy a pontos válasz megállapításához genetikai vizsgálatokra lesz szükség. - A pontos ok meghatározásához a gondozási csapatunk kariotipizálni fogja a kis cápát, amint eléri a megfelelő méretet egy vérvételhez - áll az akvárium közleményében.
Greg Barrick, az akvárium élővilágáért felelős kurátor szerint ez az eset lenyűgöző példája annak, milyen alkalmazkodóképesek lehetnek bizonyos fajok. „Ez egy hihetetlen helyzet, amely megmutatja ennek a fajnak a rendkívüli ellenálló képességét. Jelenleg Yoko egy speciális külön medencében van, ahol az állatorvosok folyamatosan figyelemmel kísérik az állapotát. Az akvárium szakértői arra figyelmeztettek, hogy az ilyen ritka reproduktív eseményekből származó egyedek gyakran kihívásokkal néznek szembe a fejlődésük során, és nem mindig érik meg a felnőttkort.
A partenogenezisnek nevezett folyamat lehetővé teszi a mézelő méhektől a csörgőkígyókig számos állatnak, hogy úgynevezett szűznemzéssel hozzanak utódokat a világra. Az ilyen események azonban gyakran megdöbbenthetik az állatgondozókat a Nationali Geogpraphic-ban publikált cikk szerint. Ilyen volt például a Leonie nevű zebracápa (Stegostoma fasciatum) esete, amely békésen élt együtt az ausztrál Reef HQ Aquariumban más nőstény cápákkal, amikor 2016-ban váratlanul három cápaivadéknak adott életet. A Queenslandi Egyetem kutatói végül arra jutottak, hogy valószínűleg ivartalan szaporodásra váltott, miután a körülmények erre kényszerítették.
De nem ez volt az egyetlen, fogságban tartott állatnál megfigyelt eset. Néhány évvel korábban a Louisville Állatkertben egy Thelma nevű, egyedül élő kockás piton (Python reticulatus) hat tojást rakott le, amelyekből egészséges, fiatal kígyók fejlődtek ki. Hasonló, rejtélyes körülmények között fogant meg az angliai Chesteri Állatkertben egy Flora nevű komodói varánusz (Varanus komodoensis) is, amely szintén „megtanult hím nélkül szaporodni". A dokumentált esetek többségének szereplői főként olyan nőstények, amelyek korábban sosem találkoztak hímmel.
A legtöbbjük kicsi, gerinctelen állat, például méhek, darazsak, hangyák és levéltetvek, ám ezek képesek szexuális és aszexuális módon is szaporodni. A partenogenezist több mint 80 gerinces fajnál figyelték meg, ezeknek körülbelül a fele hal vagy gyík- állítja Corryn Wetzel tudományos szakember. - Viszonylag ritka az olyan összetett gerinceseknél, mint például a cápák, a kígyók vagy a nagyobb testmérettel rendelkező gyíkok esetében.
A Szűznemzés Hátrányai és Előnyei
Az apától származó genetikai állomány hiánya - a csak egyetlen biológiai szülő megléte - csökkenti a genetikai sokféleséget, és még inkább megnehezíti az élőlényeknek az adaptálódást, például a megváltozott környezeti feltételekhez, vagy egy új betegség felbukkanásához.
A partenogenezis tehát vitathatatlanul egy olyan túlélő stratégia, amely a populáción belüli alacsony hím egyedek számának következtében alakulhat ki. És bár a folyamat első hallásra talán praktikusnak tűnik, igazából egy kényszermegoldást jelent: az aszexuális szaporodás többi formájához hasonlóan ugyanis értelemszerű hátrányokkal jár, hiszen a káros mutációk gyorsabban halmozódhatnak fel, a hasznosak pedig nehezebben terjedhetnek el. A szűznemzés emellett csökkenti a genetikai változatosságot, ezáltal pedig a változó környezeti viszonyokhoz való alkalmazkodóképességet.
Bizonyos rovaroknál, szalamandráknál és laposférgeknél a spermiumok jelenléte úgymond a szűznemzés kiváltására szolgál. A folyamat a megszokott formában történik, ám a sperma később degenerálódik: ebben az esetben a hímivarsejt csak egy petesejt fejlődését szolgálja, „genetikai hozzájárulást nem vállal". Szakemberek szerint az ivartalan szaporodás képessége bizonyos állatok számára lehetővé teszi, hogy kihívást jelentő körülmények között, a társkeresésre fordított energiabefektetés nélkül „vegyék ki részüket a fajfenntartás feladatából". Ha például egy komodói sárkány megérkezik egy lakatlan szigetre, akkor is képes létrehozni egy teljes populációt a partenogenezis segítségével.
A legszélsőségesebb születések az állatvilágban
A tojások lerakásának időpontjától számított 4. Normál körülmények között is kb. 5 %-os az embrionális elhalálozással számolhatunk, ami elfogadhatónak számít. Ez azt jelenti, hogy 100 megtermékenyített tojásból 5 „befullad”. Emiatt fontos, hogyha tojásokat akarunk szállítani pl. biztosítsuk a megfelelő hőmérsékletet és páratartalmat, pl. A túl magas hőmérséklet és/vagy alacsony páratartalom nehezíti a kikelést, mivel a tojáshéj ill. az alábbi hártya túl kemény és száraz lesz. Ezt nehezen üti át a fióka, a kelés elhúzódik, a fióka kimerül és kiszárad.
A SELEVIT®-E egy kiváló folyékony E-vitamin-kiegészítő, szelén nyomelemekkel dúsítva. Használata megelőzi az embriók pusztulását, idegrendszeri megbetegedéseket, valamint hatással van az izomerő-építésre is, ami a repülő galamboknál kiemelkedő jelentőségű.
A tojó fertőzött, így a petefészken vagy a petevezetőn keresztül fertőződik. Salmonellis, ornithosis, E. coli fertőzés, staphylococcosis, circovírus okozta fertőzés, ill. A tojáshéjon keresztül történik a fertőződés. Hajlamosító tényező lehet, ha a tojáshéj vékony vagy torz, pl. kalciumhiány esetén, vagy mert repedt és sérült.
tags: #tojas #megtermekenyites #nelkul