V roce 1958 popsal sovětský biolog Ilya Darevsky rod ještěrek, který se skládal pouze z žen. To byl významný světový objev. Před tím bylo jasné, že existuje fenomén jako partenogeneze („panenská reprodukce“, při níž se v dospělém organismu bez oplodnění vyvíjejí ženské reprodukční buňky). Tento proces byl popsán u hmyzu. Ale nikdo si nepředstavoval, že samice obratlovců se obejdou také bez mužů.
Kupodivu biologové uznávají parthenogenezi jako sexuální reprodukci, protože potomstvo se vyvíjí ze zárodečné buňky. Proč tedy vedle rodu ještěrek, které se množí obvyklým způsobem pro obratlovce - fúzí mužských a ženských chromozomů existuje rod, který se skládá pouze z samoreprodukujících se „žen“?
Aleksey Ryskov, doktor biologických věd, vedoucí laboratoře organizace genomu na Ústavu genové biologie Ruské akademie věd, vysvětluje: „Partenogeneze je pro vědce stále záhadným fenoménem, existuje mnoho základních otázek. Kdysi se věřilo, že možnosti setkání s „dětmi partenogeneze“jsou velmi vzácné, musí být nepřijatelné. Pak jsme si uvědomili, že existují celé rody ženských ještěrek a hadů, které se klonovaly po tisíciletí. Takové přirozené klonování předpokládá, že v určité fázi vznikl jakýsi druh ženy se změněnými vlastnostmi, který se stal unisexuálním v důsledku složitých transformací. Takové ženy stejného pohlaví jsou potomky jedinců bisexuálních druhů. V tuto chvíli víme, že mezi obratlovci je partenogeneze běžná pouze u plazů - jsou to ještěrky a hadi. “
Hlavní otázka se týká tématu akumulace mutací. Pokud je proces degenerace, tj. Zhoršení fenotypových charakteristik potomků, pozorován i při úzce souvisejícím křížení, co potom klonování?
Po celý život tělo akumuluje mutace, které přenáší „v přímém směru“na své potomky. Ukazuje se, že potomci by měli být méně životaschopní ve vztahu k rodiči, a proto linie riskuje, že rychle zmizí. Ukázalo se však, že partenogenetické ještěrky existují po tisíciletí.
Ruští vědci z Ústavu genové biologie Ruské akademie věd se za podpory Ruské vědecké nadace rozhodli zjistit, jak se partenogenetické matky a jejich dcery liší na úrovni genomu. Úkolem bylo také pochopit zařízení genomů žen stejného pohlaví a porovnat je s genomy bisexuálních žen. Pro srovnání byla získána genomová data „historických rodičů“ještěrky stejného pohlaví.
"Víme o dvou bisexuálních předcích," vysvětluje Alexey Ryskov. "Je také jasné, který z nich je otcovský, který je mateřský." V důsledku křížení hybridů asi před 10 tisíci lety byla vytvořena pozměněná žena, která se stala unisexuální. Takže žije a uctívá se. Nyní byly všechny tři genomy sekvenovány, jsme ve fázi jejich porovnání “.
Ještěrka Rostombekov. Foto: public domain
Propagační video:
Je zřejmé, že genomy „historických rodičů“během tisíciletí mutovaly. I při studiu klonů již vědci objevují mutační události. Další otázkou je, jak významné jsou mutace a jak dlouho přetrvávají.
Otázka vzniku mechanismu parthenogeneze a jeho účelnosti je stále otevřená. Proč se v jednom případě hybridizace objeví neživotaschopný potomek a ve druhém - celý rod klonů, který existuje po tisíciletí?
Existují hypotézy, které popisují možnost transformace bisexuálního jedince na jednopohlavního. Například rovnovážná hypotéza Moritze (S. Moritz) naznačuje, že při křížení musí být mateřský a otcovský druh dostatečně blízko, aby získali životaschopného jedince, ale zároveň daleko, aby mohlo dojít k jakýmkoli silným změnám v procesu fungování buněk. Jakmile se však vědci v laboratoři pokusí dosáhnout vzniku první matky, která je schopná „neposkvrněného početí“, okamžitě se objeví myšlenky na nezjištěné podrobnosti. Možná jsou tyto jemnosti skryty v interakci dvou genomů: jaderného a mitochondriálního.
Předpokládá se, že na všechny tyto základní otázky by měla odpovědět studie vědců z Ústavu genové biologie Ruské akademie věd.
Anna Urmantseva