I 1958 beskrev den sovjetiske biolog Ilya Darevsky en slægt af firben, der kun bestod af hunner. Dette var en stor verdensopdagelse. Før det var det klart, at der findes et sådant fænomen som parthenogenese ("jomfru reproduktion", hvor kvindelige reproduktive celler udvikler sig i en voksen organisme uden befrugtning). Denne proces er blevet beskrevet i insekter. Men ingen forestillede sig, at kvindelige hvirveldyr også kunne klare sig uden hanner.
Mærkeligt nok anerkendes parthenogenese af biologer som seksuel reproduktion, da afkom udvikler sig fra kimcellen. Så hvorfor ved siden af slægten af firben, der reproducerer på den sædvanlige måde for hvirveldyr - gennem fusion af mandlige og kvindelige kromosomer er der en slægt, der kun består af selvreproduktion af "kvinder"?
Aleksey Ryskov, doktor i biologiske videnskaber, leder af genomorganisationens laboratorium ved Institut for genbiologi, Russian Academy of Sciences, forklarer:”Parthenogenese er stadig et mystisk fænomen for forskere, der er mange grundlæggende spørgsmål. Man troede engang, at mulighederne for at møde”børn af parthenogenese” er meget sjældne, de skal være uvurderlige. Så indså vi, at der er hele slægter af kvindelige firben og slanger, der har klonet sig i årtusinder. En sådan naturlig kloning antager, at der på et bestemt tidspunkt opstod en kvinde med ændrede egenskaber, som blev unisexual som et resultat af komplekse transformationer. Sådanne kvinder af samme køn er efterkommere af individer af biseksuelle arter. I øjeblikket ved vi, at parthenogenese blandt hvirveldyr kun er udbredt i krybdyr - disse er firben og slanger."
Hovedspørgsmålet vedrører emnet akkumulering af mutationer. Hvis degenerationsprocessen, dvs. forringelsen af afkomets fænotypiske egenskaber, observeres selv ved tæt beslægtet krydsning, hvad med at klone sig selv?
Gennem hele livet akkumulerer kroppen mutationer, som den overfører "i en lige linje" til sine afkom. Det viser sig, at afkomene skal være mindre levedygtige i forhold til forældrene, og linjen risikerer derfor hurtigt at falme væk. Parthenogenetiske firben har imidlertid vist sig at eksistere i årtusinder.
Russiske forskere fra Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences, med støtte fra Russian Science Foundation, besluttede at finde ud af, hvordan parthenogenetiske mødre og deres døtre adskiller sig på genomniveau. Opgaven blev også sat til at forstå indretningerne fra genomerne hos de samme køn hunner og sammenligne dem med genomerne hos biseksuelle kvinder. Til sammenligning blev de genomiske data fra de "historiske forældre" til firben af samme køn taget.
”Vi kender to biseksuelle forfædre,” forklarer Alexey Ryskov.”Det er også klart, hvem af dem der er fædre, hvem der er moder. Som et resultat af hybridkrydsning for omkring 10 tusind år siden blev der dannet en ændret kvinde, der blev unisexuel. Så hun lever selvdyrkende. Nu er alle tre genomer blevet sekventeret, vi er ved at sammenligne dem”.
Firben Rostombekov. Foto: offentligt domæne
Salgsfremmende video:
Det er klart, at genomerne fra de "historiske forældre" har muteret gennem årtusinder. Selv når man studerer kloner, finder forskere allerede mutationshændelser. Et andet spørgsmål er, hvor vigtige mutationerne er, og hvor længe de varer.
Spørgsmålet om fremkomsten af parthenogenese-mekanismen og dens hensigtsmæssighed er stadig åbent. Hvorfor i et tilfælde af hybridisering vises et ustabilt afkom, og i det andet en hel slægt af kloner, der har eksisteret i årtusinder?
Der er hypoteser, der beskriver muligheden for, at et biseksuelt individ bliver til et unisexuelt. For eksempel antyder balancehypotesen fra Moritz (S. Moritz), at moder- og fædrearterne, når de krydser, skal være tæt nok på at få et levedygtigt individ, men samtidig langt væk, så der kan forekomme stærke ændringer i processen med cellefunktion. Men så snart forskere i laboratoriet forsøger at opnå fremkomsten af den første mor, der er i stand til "pletfri befrugtning", opstår straks tanker om uacceptable detaljer. Måske er disse finesser skjult i interaktionen mellem to genomer: nuklear og mitokondrie.
Det antages, at alle disse grundlæggende spørgsmål skal besvares af en undersøgelse foretaget af forskere fra Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences.
Anna Urmantseva