Жизнь находит выход... с самцами или без них.
Взрослая акула-зебра в аквариуме Шедда в Чикаго. Этот вид способен к партеногенезу, процессу, при котором самки рожают без спермы. Давайте поговорим о сексе. То есть секс без партнеров. Хотя эта форма секса обычно не связана с размножением, рождение потомства без партнера распространено у маленьких, бесхребетных животных, таких как морские звезды и палочники, но встречается реже у позвоночных. Благодаря процессу, называемому партеногенезом, некоторые самки животных отряда эласмобранчовых, в который входят акулы, скаты и скаты, могут оплодотворить яйцеклетку, используя свой собственный генетический материал. Шедда /Бренна Эрнандес
Давайте поговорим о сексе. То есть секс без партнеров. Хотя эта форма секса обычно не связана с размножением, рождение потомства без партнера распространено у маленьких, бесхребетных животных, таких как морские звезды и палочники, но встречается реже у позвоночных. Благодаря процессу, называемому партеногенезом, некоторые самки животных отряда эласмобранчовых, в который входят акулы, скаты и скаты, могут оплодотворить яйцеклетку, используя свой собственный генетический материал.
Этот процесс обычно приберегается для акул в крайнем случае, если рядом нет самцов, но недавнее исследование показало, что самки зебровых акул в аквариуме Шедд в Чикаго, штат Иллинойс, размножались сами по себе, даже несмотря на то, что в том же вольере находились здоровые самцы.
[По теме: Неделя акул может навредить, а не помочь, ее одноименному существу]
“Это меняет то, что мы думаем, что знаем о партеногенезе и о том, почему он происходит”, - говорит Лиз Уотсон, помощник директора по операциям с животными и местам обитания в аквариуме Шедд и соавтор исследования, ссылаясь на биологический феномен, стоящий за этими рождениями без партнеров. “Наблюдая за нашим населением в течение 20 лет, мы имеем с ними давнюю историю. Одна вещь, которую мы заметили, заключается в том, что иногда самки не очень восприимчивы к самцам в определенное время или вообще ”.
В то время как предыдущие исследования подробно описывали партеногенез у зебровых акул в других аквариумах, отчет, опубликованный в декабре 2022 года в журнале Journal of Fish Biology, является еще одним шагом в понимании того, почему происходят эти рождения. Это исследование посвящено самке зебровой акулы — темной рыбе с желтоватыми полосами, обитающей в Тихом и Индийском океанах, — которая жила на выставке диких рифов Шедда.
Взрослая зебровая акула в аквариуме Шедда. Аквариум Анализ ДНК только что вылупившихся детенышей акулы показал, казалось бы, невозможные результаты. У щенков не было никаких генетических маркеров ни у одного из потенциальных отцов. У них были идентичные копии некоторых аллелей или альтернативных версий гена. Это показало, что они получали нити ДНК от своей матери, а не от двух разных родителей.
“Эти щенки не соответствовали ни одному из зрелых самцов, которые были в вольере. Но они действительно соответствовали самке, которая отложила яйца ”, - говорит Кевин Фельдхайм, биолог и исследователь из соседнего полевого музея и соавтор исследования.
Анализ ДНК только что вылупившихся детенышей акулы показал, казалось бы, невозможные результаты. У детенышей не было никаких генетических маркеров ни у одного из потенциальных отцов. У них были идентичные копии некоторых аллелей или альтернативных версий гена. Это показало, что они получали нити ДНК от своей матери, а не от двух разных родителей.
“Эти щенки не соответствовали ни одному из зрелых самцов, которые были в вольере. Но они действительно соответствовали самке, которая отложила яйца ”, - говорит Кевин Фельдхайм, биолог и исследователь из соседнего полевого музея и соавтор исследования.
Offspring born from parthenogenesis often die young, and the shark pups in this study only survived for a few months.
“We don’t exactly know why they have shorter lifespans,” Feldheim tells Popular Science. “In genetics, in general, inbreeding is bad and what can happen is the expression of a lethal recessive [gene], or the expression of two alleles that essentially cause you to die.”
But it’s still unclear exactly what causes animals born in this manner to die before sexual maturity, while others will survive. “In one species called the white spotted bamboo shark, an aquarium found that one of their females gave birth by parthenogenesis, and then one of those offspring actually went on to reproduce parthenogenetically herself,” says Feldheim.
The findings in zebra sharks have implications for not only the continued care of zebra sharks in zoos and aquariums, but also for conservation efforts focused on their wild counterparts.
“Акулы, изучаемые в полевых условиях, всегда сталкиваются с некоторыми препятствиями”, - говорит Сара Асади Гарабаги, кандидат наук в Университете Шахида Бехешти в Тегеране и член организации Minorities in Shark Sciences, которая не участвовала в исследовании. Одним из таких препятствий является невозможность получить доступ к ДНК всех взрослых особей и потомства, чтобы найти биологических родителей.
“Акулы такие же, как и все животные, пытающиеся выжить, поэтому неудивительно, что в дикой природе есть детеныши от непорочного зачатия, даже если мы не можем это доказать”, - объясняет Асади. Возможно, что акулы, живущие в глубоководных зонах, могут использовать ту же тактику, добавляет она
[По теме: Детеныши акул поедают птиц, которые живут у вас на заднем дворе]
Для ученых, изучающих находящихся под угрозой исчезновения акул в дикой природе и в аквариумах, понимание размножения поможет стратегиям сохранения.
Зебровые акулы занесены в Красную книгу МСОП как находящиеся под угрозой исчезновения, и такие аквариумы, как Shedd, работают над сохранением этого вида. Их генетические тесты являются частью Плана выживания вида, или SSP, который объединяет экспертов-консультантов для максимального увеличения генетического разнообразия и долгосрочной защиты исчезающих видов.
По словам Уотсона, одним из аспектов SSP является определение “генетики популяции и устойчивости этой популяции”. С помощью генетического анализа она и ее коллеги могут сделать предположения о том, насколько отдельная акула связана со всей группой. Оттуда они могут измерить, как может выглядеть численность населения в течение следующих 100 лет.
“Изучение этих животных на нашем попечении - основа того, чтобы мы могли помочь этому виду в дикой природе”, - говорит Уотсон. “Забота, которую мы здесь проявляем об этих животных, имеет для нас первостепенное значение”.
82.3к
