Непорочное зачатие, когда ребенок рождается без участия отца, во всех религиях считается чудом. И только для ученых в этом нет ничего удивительного. Однополое размножение, или партеногенез, распространено среди растений и мелких беспозвоночных животных, например, пчел, термитов. У позвоночных — гораздо реже, главным образом, у ящериц. На днях сообщили о первому случае самозачатия у крокодилов. Почему это важно для науки — в материале РИА Новости.
Нежданная кладка
В 2002-м двухлетнюю самку острорылого крокодила поместили в парк рептилий на Коста-Рике. Она жила в изоляции. Спустя 16 лет в ее вольере обнаружили кладку из 14 яиц. Половина казалась оплодотворенной, и их забрали в инкубатор. Когда по истечении трех месяцев никто не вылупился, яйца вскрыли. Только в одном находился полностью сформированный плод, к сожалению, мертвый.
Науке известна способность самок длительно хранить сперму, больше шести лет. Чтобы исключить такой случай, ученые выделили ДНК из сброшенной чешуи родительницы и из сердечной мышцы плода. Совпадение — 99,9 процента. Затем проанализировали небольшие участки генома с помощью программы открытого кода ParthenoGenius. Не обнаружив отцовских генов, сделали вывод о самопроизвольном зачатии. Об этом открытии сообщили в журнале Королевского общества Великобритании Biological Letter.
Кому не нужен самец
Двуполое размножение — это когда при слиянии сперматозоида с яйцеклеткой образуется зигота, то есть оплодотворенная яйцеклетка, содержащая наследственный материал от матери и отца. В процессе деления зигота формирует эмбрион. У многих животных, включая человека, пол определяется в момент оплодотворения благодаря набору хромосом. А вот у крокодилов, черепах, ящериц и гаттерий половых хромосом нет, пол задается температурой в окружающей среде. При 30-33 градусах Цельсия рождаются самцы, выше или ниже — самки. В коста-риканском инкубаторе было 29-30 градусов, поэтому тот единственный плод был женским, считают ученые.
При партеногенезе эмбрион развивается только из материнской яйцеклетки. Впервые это выявили у тли в середине XVIII века. Через полтора столетия уже знали , что так бывает у домашних кур, голубей, индеек. Подобные случаи с млекопитающими в природе неизвестны. Однако есть успешные опыты с лабораторными мышами.
Есть виды, размножающиеся исключительно партеногенезом. Например, армянские скальные ящерицы — это установил в 1950-е советский герпетолог Игорь Даревский.
Партеногенез
С развитием молекулярной биологии и накоплением данных из зоопарков число видов позвоночных, способных к девственному зачатию, постоянно росло. Так, в 2001-м список пополнился молотоголовыми акулами.
В статье двухлетней давности упоминаются два птенца калифорнийских кондоров, вылупившихся из неоплодотворенных яиц в зоопарке Сан-Диего в США. Это исчезающий вид, восстановленный буквально из двух десятков особой. Их выращивают и затем выпускают в природу. Чтобы выявлять родство, у птиц анализируют определенные участки ДНК. Так и нашли двух детенышей, зачатых непорочно. Причем их матери находились в вольере вместе с самцами и приносили от них потомство. Оба партеногенетических птенца (самцы) быстро погибли, поскольку были слабее и мельче остальных.
Однополое размножение дает нежизнеспособное, ослабленное потомство с различными нарушениями. Так что неудивительно, что плод крокодила из Коста-Рики не выжил. К примеру, у индеек только из трех процентов партеногенетических яиц вылупляются птенцы. В то же время такое потомство, дожив до половозрелого возраста, способно к продолжению рода. Известны прецеденты у обыкновенных и императорских удавов, королевских питонов.
Наследство из времен динозавров
Ученые считают, что партеногенез у крокодилов могли долго не замечать. Во-первых, кладки яиц при многолетней изоляции считаются по умолчанию нежизнеспособными, от них избавляются. Во-вторых, партеногенетическое потомство появляется и в присутствии самцов — тогда на него просто не обращают внимания. В-третьих, у крокодилов аномальные детеныши, в отличие от змей, не так выделяются окрасом. Поможет только генетическое исследование.
Между тем открытие партеногенеза у крокодилов имеет важное следствие. Диагностика показала, что в его основе — такой же механизм, как у птиц и других рептилий, когда оплодотворенная яйцеклетка образуется слиянием (автомиксисом) с другой, промежуточной, половой клеткой — полярным тельцем.
Крокодилы относятся к большой группе животных под названием архозавры, от которых они обособились примерно 240 миллионов лет назад. Следом разделились динозавры и птерозавры, положив начало птицам. То есть крокодилы и птицы — единственные дожившие до наших дней представители архозавров.
Общий с чешуйчатыми рептилиями предок крокодилов жил 267-312 миллионов лет назад. А ведь у ящериц и змей тоже есть партеногенез, причем с тем же механизмом, что и у крокодилов (автомиксис терминального слияния). Он не возник у разных линий животных независимо, а унаследован от общих предков, полагают исследователи. «Открытие проливает свет на возможное репродуктивное поведение вымерших родственников крокодилов и птиц, знаменитых птерозавров и динозавров», — пишут авторы работы. Однако без генетического материала этих ископаемых животных твердо утверждать ничего нельзя.
Обсуждение