U prirodi jednopolno razmnožavanje, to jest, partenogeneza, kada se ženke razmnožavaju bez učešća mužjaka, nije retkost. Tipično je za sitne beskičmenjake, insekte i paukove. To se dešava samo kod 70 vrsta kičmenjaka, odnosno kod 0,1 odsto, uključujući i sisare.
Neočekivani poklon za Božić
U decembru 2001. godine u zoološkom vrtu u Nebraski (SAD) rođena je beba ajkule čekićarke (Sphyrna tiburo). Ove ribe koje rađaju žive mladunce donose potomstvo jednom godišnje i, po pravilu, odmah od 12 do 15 ajkula. Međutim, tog dana je bilo samo jedno mladunče. Radnici zoološkog vrta, koji nisu očekivali prinovu, nisu uspeli da ga izvade iz akvarijuma, odmah su je ubile druge proždrljive ribe.
Ova priča se ne bi mnogo razlikovala od ostalih slučajeva uzgoja riba u zatvorenom prostranstvu, da nije bilo jednog detalja: tokom protekle tri godine u akvarijumu su živele samo ženke ajkule čekićarke.
Stručnjaci koji se brinu o životinjama zaključili su da je majka imala odnose sa mužjakom još u divljini i da je držala njegovu spermu u rezervi. U divljini se to ponekad događa. Međutim, nije bilo dokaza da sperma tako dugo zadržava plodnost.
Telo mrtvog mladunčeta je poslato u Institut za okeanologiju, koji je deo Univerziteta u Majamiju. Tamo su istraživači, nakon sprovođenja niza genetskih testova, otkrili da ajkula uopšte nije imala oca, a mladunčetova majka je očigledno začela putem partenogeneze.
Ovo je naziv za metodu razmnožavanja, u kojoj se embrion razvija iz ženske reproduktivne ćelije bez oplodnje. Obično je to svojstveno beskičmenjacima, ali postoje i izuzeci: na primer, ljuškasti gmizavci (gušteri, zmije). A za ajkulu čekićarku, partenogeneza bi mogla biti poslednji način koji bi spasao njenu vrstu od izumiranja, smatraju biolozi.
Ženka devica je predugo čekala da mužjak produži rod, a telo je smatralo da je ovo pretnja za čitavu populaciju. Kao rezultat, aktiviran je mehanizam očuvanja minimalnog broja samostalnih organizama.
Kada su sva sredstva dobra
Petnaest godina kasnije, australijski naučnici su zabeležili drugi slučaj partenogeneze kod riba, i to opet u zatvorenom staništu. Zebra ajkula (Stegostoma fasciatum) Leoni, koja četiri godine nije bila u kontaktu sa mužjacima, izlegla je 41 jaje. Iz tri jajeta su se izlegla zdrava mladunčad.
Prvo na šta su istraživači pomislili bila je neverovatna vitalnost sperme. Leoni je do 2012. godine živela u istom akvarijumu sa mužjakom, od koga je nekoliko puta donosila potomstvo. I u ovom slučaju, biolozi su sugerisali da je ona čuvala njegovu spermu četiri godine i čim se ukazala prilika, iskoristila je za oplodnju jajnih ćelija.
Međutim, genetska analiza je pokazala da su svi mladunci nosili samo DNK majke. Dakle, Leoni je zbog odsustva mužjaka, prešla na jednopolno razmnožavanje. Naučnici ističu da su u procesu sazrevanja polnih ćelija u organizmu ribe nastali polociti, to jest, polarna tela. Ove ćelije sadrže kopiju DNK, ali obično nisu u stanju za oplodnju. Ponekad se iz nepoznatih razloga počnu ponašati poput spermatozoida: oplođuju jajnu ćeliju i pretvaraju je u embrion.
Prema nekim radovima, ovaj način razmnožavanja ribe mogu koristiti u divljoj prirodi. Biolozi sa Univerziteta u Njujorku u Stoni Bruku (SAD), koji su proučavali genetsku raznolikost testerača (poznate kao stolarske ajkule) u blizini jugozapadne obale Floride, pronašli su sedam jedinki koje su rođene kao rezultat partenogeneze.
Istraživači veruju da su životinje koristile ovaj metod razmnožavanja zbog jako male populacije. Poslednjih godina, broj jedinki se neprestano smanjuje i ženkama je sve teže da pronađu mužjake za parenje. To znači da je partenogeneza sasvim moguća među vrstama koje su blizu izumiranja, istakli su naučnici.
Isključivo muško potomstvo
Pored ajkula, biolozi su zabeležili i izolovane slučajeve jednopolnog razmnožavanja kod morskih golubova. To je vrsta raže i udava. Štaviše, ženka je odlučila da se razmnoži, čak i pored prilike za parenje sa mužjakom. Iako je došlo do kontakta, dva mladunca u leglu su rezultat partenogeneze. To je potvrđeno DNK analizom.
Sisari imaju sposobnost jednopolnog razmnožavanja, iako veštačkog. Još 2004. godine japanski biolozi su dobili miševe od dve majke bez oca. Za ono su korišćene nezrele jajne ćelije u čijim genomima je „isključeno“ nekoliko važnih delova. Jedna ženka, koja je rođena kao rezultat partenogeneze, poživela je do zrelog doba i rodila svoje mladunce na uobičajeni način.
Četrnaest godina kasnije, ove eksperimente su ponovili kineski naučnici. Istina, oni su otišli malo dalje i dobili potomstvo ne samo od dve samohrane ženke, već i od dva mužjaka (to jest, miševi su imali samo očeve). Za ovo su korišćene embrionalne matične ćelije u kojima je sačuvana DNK jednog od roditelja. U njoj je blokirana aktivnost gena koji rade na različite načine u zavisnosti od toga ko ih je predao — mužjak ili ženka.
Naučnici su takve matične ćelije sa ispravljenom DNK uneli u nezrele jajne ćelije. Dobijene embrione su transplantovali surogat majkama. Kao rezultat, rođeni su vitalni miševi koji nisu imali oca. Međutim, životinje su imale nedostatke u razvoju. Kretale su se sporije i brže se umarale. Ali su živele duže.
Da bi dobili potomstvo od dva oca, pripremljene embrionalne matične ćelije su ubrizgavane u jajne ćelije. Od hiljadu embriona preživelo je samo 12. Eksperimentalni miševi su bili dva puta teži od običnih, patili su od prevelike tečnosti u telu, nisu mogli normalno da dišu, sisaju mleko i brzo su umrli.
Autori rada ističu da se defekti u razvoju mogu suzbiti samo kod embriona dobijenih od dve majke. Ali muška partenogeneza nije baš održiva. Ovo objašnjava zašto je jednopolno razmnožavanje u divljoj prirodi obično karakteristično za ženke.
