https://frosthead.com

דרקון המים האסייתי של גן החיות הלאומי הוצג בהצלחה ללא זכר

הערת העורכת, 5 ביולי, 2019 : דרקון המים האסיאתיים הנשים שנולד על ידי פרתנוגנזה פרולטטיבית מת מסרטן הדם, על פי הודעה לעיתונות של גן החיות הלאומי. ב- 14 ביוני התגלה שהיא "רדומה" ומתקשה לנשום אחר הצהריים. היא קיבלה טיפול רפואי מיידי, כולל חמצן, נוזלים, חום ואנטיביוטיקה, אך השומרים לא הצליחו לזהות סיבה מובנת מאליה. היא קיבלה המשך טיפול עד הערב, אך לאחר מכן נמצאה ללא רוח חיים במתחם שלה בשעה 21:45

דרקוני מים אסייתיים חיים בדרך כלל בגילאי 10-15, כך שהמוות הוא הלם. לטאה זו בפרט נחקרה מקרוב מאז שנולדה והחוקרים קיוו ללמוד אותה בהמשך כשהגיעה לגיל הרבעה, שעבור המין שלה הוא כבן שלוש. אמה, בת 13, עדיין חיה ובריאה.

דרקון מים אסייתי שוכנה בגן החיות הלאומי של סמית'סוניאן הוליד בהצלחה צאצאים בריאים ללא סיוע של זכר גידול. כפי שחוקרים בראשות קייל מילר, שומר בעלי חיים במרכז גילוי הזוחלים בגן החיות, מדווחים בכתב העת PLoS ONE, ההתרחשות החריגה - המכונה רשמית פרתנוגנזה פרטטיבית - מסמנת את הפעם הראשונה שהתנהגות זו נרשמה גם במין Physignathus cocincinus וגם משפחת אגמידהאית הזוחלת.

במונחים של הדיוט, פרתנוגנזה מתייחסת להתרבות נשית שנערכה ללא תרומה גנטית של זכר. על פי מדע ישיר, חובה של פרתנוגנזה מתרחש כאשר אורגניזמים יכולים רק להתרבות באופן מיני, ואילו פרתנוגנזה פקולטטיבית מתרחשת כאשר מינים המסוגלים להתרבות מינית פונים לשיטות סולו. למרות שהווריאציה האחרונה מתרחשת לרוב בקרב דגימות שבויות מבודדות, מחקרים עדכניים הראו כי היא נראית גם באוכלוסיות בר.

עד כה, ידוע כי בעלי חיים הכוללים פיתונים, כרישי ראש, דרקוני קומודו ואפילו ציפורים מתאמנים בפרנתנוגנזה. כפי שמספר הת'ר באטמן, ביולוג שימור מאוניברסיטת מדינת אריזונה שלא היה מעורב במחקר, ל- Smithsonian.com, שיטת הרבייה נפוצה בקרב משפחות זוחלים מסוימות; באריזונה בלבד, שישה מתוך 12 מינים של לטאה מקציפית ידועים הם פרתנוגניים.

אנוראדה בטאבייל, חוקרת בוגרת במרכז המדעי האקולוגי למדע האקולוגי של אינדיאנה, שלא דיברה עם Smithsonian.com, אומרת כי לימוד פרתנוגנזה הוא המפתח להבנת המשמעות האבולוציונית של רבייה מינית וא-מינית וכיצד ומדוע מינים מסוימים שמרו על שני מצבי הרבייה. "

זה אפשרי, מוסיף Batabyal, כי פרטנוגנזה יכולה לספק סיכוי למינים לשגשג בתנאים סביבתיים קשים, "מכיוון שלכל נקבה יש פוטנציאל לפתח אוכלוסיה חדשה."

על פי הודעה לעיתונות, WD-10, הלטאה הירוקה הבהירה במרכז המחקר, התגוררה בגן החיות מאז נובמבר 2006. נולדה בגן החיות בסנט לואיס ארבעה חודשים לפני שהגיעה לוושינגטון הבירה, הדגימה במקור הייתה אמורה לשמש כשגרירה של בעלי חיים ולא כנקבת גידול. אבל בשנת 2009 דרקון המים החל לייצר ביצים למרות שמעולם לא בא במגע עם בן זוג ממין. ביצים אלה, שנחשבו בלתי פוריות, הושלכו באופן קבוע עד 2015, אז החלו הדיירים לדגור אותם לפרויקט מחקר שהתמקד בפוריות זוחלים.

באופן מפתיע, הדגירה גילתה שביצי הלטאה היו למעשה פוריות. על פי המחקר, מצמד של שבע ביצים שהונחו בנובמבר 2015 לא הצליח לייצר צאצאים חיים אך הניב שני בקיעונים מפותחים לחלוטין שמתו בקליפותיהם. הסט הבא הציג תוצאות מבטיחות יותר: למרות שרוב הביצים לא הצליחו להגיע לשלבי ההתפתחות הסופיות, נקבה אחת בקעו בהצלחה ביוני 2016. בקיעה שנייה בריאה באה אחר כך בנובמבר 2018, אך לאחר מכן מתה מחסימת דרכי העיכול לאחר נטילת עצם גדול יותר מכפי שהוא יכול לעכל כראוי.

צאצאיו היחידים שנותרו בחיים של דרקון המים האסיאתיים (גן החיות הלאומי של דלפק בראון / סמיתסוניאן) דרקון המים האסייתי בן 12 (דלג בראון / גן החיות הלאומי של סמיתסוניאן)

בראיון ל- Smithsonian.com, הסביר מחבר משותף רוברט פליישר, ראש המרכז למכון לביולוגיה בשימור סמיתסוניאן, כי צוות גן החיות שקל שני הסברים עיקריים לייצור הביצים של דרקון המים: "האם הנקבה מייצרת ביציות פוריות אלה לבדה, בלי עזרה או תשומה מגבר, או [האם] היא הזריעה שנים רבות לפני כן? "

בתרחיש האחרון, הנקבה הייתה מאחסנת זרע מהזדווגות קודמות - אולי התרחשה לפני שהגיעה לגן החיות - עד שהיה צורך להפריה ביציות. התנהגות זו, אף שלא באה בחשבון, נתפסה כ"סבירה ביותר "לאור הבידוד הממושך של הזוחל מזכרים.

כדי להעריך האם הנקבה אכן עשתה פרתנוגנזה, פליישר ועמיתיו חילצו דגימת DNA ורצף חלק מגנום של החיה. תחילה, החוקרים התכוונו להשוות בין גנום זה לבין סמני DNA של דרקון המים האוסטרלי, אולם לאחר שנודע להם כי שני המינים קשורים רק למרחקים, הם במקום זאת בחרו לפתח מערכת סמנים גנטית משלהם.

על פי המחקר, הצוות התמקד ב -14 זוגות פריימר של מיקרוסקוליט, או דרכי DNA חוזרות. שישה מהזוגות הללו הכילו שני אללים, או גרסאות גנים, שנשאו על ידי דרקון המים. נקבה מבוגרת זו, בתורו, קיבלה את אחת האללים מאמה והשנייה מאביה.

הניתוח הראה כי צאצאי WD-10 ירשו רק אלל אחד ולא את השניים שנוצרו בדרך כלל על ידי היתוך של ביצה וזרע. האלל היחיד הזה התאים לאחד מהשניים שנשאה האם - תוצאה צפויה בהתחשב בעובדה שהצאצאים היו מקבלים אחד, לא את שניהם, של האללים של אמה.

במהלך התקדמות החוקרים מתכוונים לבדוק אם הצאצאים היחידים שנותרו בחיים עוברים גם פרתנוגנזה במהלך התקדמות החוקרים מתכננים לבדוק אם הצאצאים היחידים שנותרו בחיים עוברים גם פרתנוגנזה (גן החיות הלאומי של דלג בראון / סמיתסוניאן)

מילר, מחבר המחקר הראשי, אומר ל- Smithsonian.com כי הצוות מאמין שאירוע הרבייה הופעל בגלל בידודו של WD-10 מאנשים אחרים במין שלה, בעיקר גברים.

כפי שמסביר המחקר, לפחות 47 אחוז מתוך 64 הביציות שהוחזרו מ- WD-10 היו פוריות, אך רק שתיים בקעו בצאצאים בריאים. בהתחשב בשיעור ההצלחה הנמוך הזה, החוקרים משערים כי דרקון המים פשוט חווה פרתנוגנזה מקרית. עם זאת, ייתכן שגורמים כמו תנאי דגירה לא מושלמים עשויים להיות מאחורי התפתחותם המדהימה של הביצים.

אם דרקון המים אכן עבר פרתנוגנזה בשוגג, אומר Earyn Nycole McGee, מועמד לדוקטורט באוניברסיטת אריזונה שלא היה מעורב במחקר. שהיא תיהיה מעוניינת במין הצאצאים מהביצים האלה והאם זה עשוי להיות לי תבנית אינהרנטית.

"אני תוהה אם זה יגרום ליחסי המין להעדיף גברים כך שנקבות יוכלו להזדווג מינית בעתיד", מסביר מקגי ל- Smithsonian.com .

במהלך התקדמות החוקרים מתכננים לעקוב אחר הצאצאים היחידים ששרדו כדי לבדוק אם היא, כמו אמה, מטילה ביצים מופרות. כפי שמילר מציין, צוות גן החיות ידגור כל ביצה שהטילה האם או בתה. אף כי כרגע אין תוכניות להכניס דרקון מים זכר כדי להעריך כיצד הוא מתקשר עם הנקבות, האופציה נותרה בפעולה.

אם גם האם וגם הבת עוברות בהצלחה פרתנוגנזה, מילר אומרת שזה יהיה "כמעט כאילו יש להם את היכולת ליצור דורות מרובים באמצעות פרתנוגנזה, וזה לא היה דבר מסוג מקרי".

בשיחה עם Smithsonian.com, מילר מסכם, "איפשהו בהיסטוריה האבולוציונית שלהם, הם עשויים לקבל את התכונה הזו בה הם יכולים לאוכלוסייה מחדש ... לחלוטין בהיעדר בני זוג."

רחל ללינסק תרמה דיווחים למאמר זה.

דרקון המים האסייתי של גן החיות הלאומי הוצג בהצלחה ללא זכר