1958 beskrev den sovjetiska biologen Ilya Darevsky ett släkte av ödlor som endast bestod av kvinnor. Detta var en stor världsupptäckt. Innan det stod det klart att ett sådant fenomen som parthenogenes ("jungfru reproduktion" där kvinnliga reproduktiva celler utvecklas i en vuxen organism utan befruktning) existerar. Denna process har beskrivits i insekter. Men ingen föreställde sig att kvinnliga ryggradsdjur också kunde klara sig utan män.
Konstigt nog erkänns partenogenes av biologer som sexuell reproduktion, eftersom avkomman utvecklas från könscellen. Så varför, bredvid släktet av ödlor, som reproducerar på vanligt sätt för ryggradsdjur - genom fusion av manliga och kvinnliga kromosomer finns det ett släkt som endast består av självreproduktion av "kvinnor"?
Aleksey Ryskov, doktor i biologiska vetenskaper, chef för genomorganisationens laboratorium vid institutet för genbiologi, Ryska vetenskapsakademien, förklarar:”Partenogenes är fortfarande ett mystiskt fenomen för forskare, det finns många grundläggande frågor. Man trodde en gång att alternativen för att möta”partenogenesbarn” är mycket sällsynta, de måste vara oundvikliga. Då insåg vi att det finns hela släkter av kvinnliga ödlor och ormar som har klonat sig i årtusenden. En sådan naturlig kloning förutsätter att det vid ett visst stadium uppstod någon form av kvinnlig med förändrade egenskaper som blev unisexuell som ett resultat av komplexa transformationer. Sådana kvinnor av samma kön är ättlingar till individer av bisexuella arter. För tillfället vet vi att parthenogenes bland ryggradsdjur endast är utbrett i reptiler - det här är ödlor och ormar."
Huvudfrågan avser ämnet ackumulering av mutationer. Om degenerationsprocessen, det vill säga försämringen av avkommans fenotypiska egenskaper, observeras även med närbesläktad korsning, vad sägs om att klona sig själv?
Under hela livet ackumulerar kroppen mutationer, som den överför "i rak linje" till sina avkommor. Det visar sig att avkomman bör vara mindre livskraftig i förhållande till föräldern, och linjen riskerar därför att snabbt blekna bort. Parthenogenetiska ödlor har dock visat sig existera i årtusenden.
Ryska forskare från Institutet för genbiologi, Ryska vetenskapsakademien, med stöd av den ryska vetenskapsstiftelsen, bestämde sig för att ta reda på hur partenogenetiska mödrar och deras döttrar skiljer sig åt på genomnivå. Uppgiften var också inställd på att förstå enheterna för genomerna hos kvinnor av samma kön och jämföra dem med genomet hos bisexuella kvinnor. Som jämförelse togs de genomiska uppgifterna från "historiska föräldrar" till ödlor av samma kön.
"Vi känner till två biseksuella förfäder", förklarar Alexey Ryskov.”Det är också tydligt vilka av dem som är faderliga, vilka som är moderliga. Som ett resultat av hybridkorsning för cirka 10 tusen år sedan bildades en förändrad kvinna som blev unisexuell. Så hon lever, självdyrkande. Nu har alla tre genomerna sekvenserats, vi är i fasen att jämföra dem”.
Ödla Rostombekov. Foto: allmän egendom
Kampanjvideo:
Det är uppenbart att genomet från de "historiska föräldrarna" har muterats under årtusenden. Även när man studerar kloner hittar forskare redan mutationshändelser. En annan fråga är hur signifikanta mutationerna är och hur länge de kvarstår.
Frågan om uppkomsten av partenogenesmekanismen och dess ändamålsenlighet är fortfarande öppen. Varför, i det ena fallet av hybridisering, uppträder en otålig avkomma och i det andra - ett helt släktklon som har funnits i årtusenden?
Det finns hypoteser som beskriver möjligheten att en bisexuell individ blir en unisexuell. Balanshypotesen från Moritz (S. Moritz) föreslår till exempel att moderns och faderns art måste vara nära nog för att få en livskraftig individ, men samtidigt långt borta så att eventuella starka förändringar i processen för cellfunktion kan inträffa. Så snart forskare i laboratoriet försöker uppnå framväxten av den första mamman som kan "obefläckad befruktning", uppstår omedelbart tankar om att inte redogöra för detaljer. Kanske är dessa subtiliteter dolda i interaktionen mellan två genom: kärnkraft och mitokondriell.
Det antas att alla dessa grundläggande frågor ska besvaras av en studie av forskare från Institutet för genbiologi, Ryska vetenskapsakademin.
Anna Urmantseva