V roku 1958 sovietsky biológ Iľja Darevskij opísal rod jašteríc, ktorý pozostával iba zo samíc. Bol to významný svetový objav. Predtým bolo zrejmé, že existuje taký jav, ako je partenogenéza („panenská reprodukcia“, pri ktorej sa samice reprodukčných buniek vyvíjajú v dospelom organizme bez oplodnenia). Tento proces bol opísaný u hmyzu. Nikto si však nepredstavoval, že samice stavovcov sa zaobídu aj bez samcov.
Je čudné, že biológovia uznávajú partenogenézu ako pohlavné rozmnožovanie, pretože potomstvo sa vyvíja zo zárodočnej bunky. Prečo teda vedľa rodu jašteríc, ktoré sa množia obvyklým spôsobom pre stavovce - prostredníctvom fúzie mužských a ženských chromozómov, existuje rod, ktorý sa skladá iba zo samoreprodukujúcich sa „žien“?
Aleksey Ryskov, doktor biologických vied, vedúci laboratória organizácie pre genóm na Ústave génovej biológie Ruskej akadémie vied, vysvetľuje: „Partenogenéza je pre vedcov stále záhadným javom, existuje veľa základných otázok. Kedysi sa verilo, že možnosti stretnutia s „deťmi partenogenézy“sú veľmi zriedkavé, musia byť neživotaschopné. Potom sme si uvedomili, že existujú celé rody ženských jašteríc a hadov, ktoré sa klonovali po tisícročia. Takéto prirodzené klonovanie naznačuje, že v určitom štádiu vznikol nejaký druh samice so zmenenými vlastnosťami, ktorá sa v dôsledku zložitých premien stala unisexuálnou. Takéto samice rovnakého pohlavia sú potomkami jedincov bisexuálnych druhov. V súčasnosti vieme, že medzi stavovcami je partenogenéza rozšírená iba u plazov - sú to jašterice a hady. ““
Hlavná otázka sa týka témy akumulácie mutácií. Ak je proces degenerácie, to znamená zhoršenie fenotypových vlastností potomstva, pozorovaný aj pri úzko súvisiacom krížení, čo potom klonovanie samého seba?
Po celý život telo hromadí mutácie, ktoré prenáša „v priamom smere“na svojich potomkov. Ukazuje sa, že potomstvo by malo byť vo vzťahu k rodičovi menej životaschopné, a preto línia riskuje rýchle vyblednutie. Dokázalo sa však, že partenogenetické jašterice existujú už tisícročia.
Ruskí vedci z Ústavu génovej biológie Ruskej akadémie vied s podporou Ruskej vedeckej nadácie sa rozhodli zistiť, ako sa partenogenetické matky a ich dcéry líšia na úrovni genómu. Úlohou bolo tiež porozumieť zariadeniam genómov žien rovnakého pohlavia a porovnať ich s genómami bisexuálnych žien. Pre porovnanie boli odobraté genomické údaje „historických rodičov“jašterice rovnakého pohlavia.
"Vieme o dvoch bisexuálnych predkoch," vysvetľuje Alexey Ryskov. „Je tiež zrejmé, ktorá z nich je otcovská, ktorá je materská. Výsledkom kríženia krížencov asi pred 10 tisíc rokmi bola zmenená žena, ktorá sa stala unisexuálnou. Takže žije, uctieva sa. Teraz boli všetky tri genómy zoradené, sme v štádiu porovnávania. “
Jašterica Rostombekov. Foto: public domain
Propagačné video:
Je zrejmé, že genómy „historických rodičov“mutovali v priebehu tisícročí. Aj pri štúdiu klonov vedci už nachádzajú mutačné udalosti. Ďalšou otázkou je, aké významné sú mutácie a ako dlho pretrvávajú.
Otázka vzniku mechanizmu partenogenézy a jej účelnosti je stále otvorená. Prečo sa v jednom prípade hybridizácie objaví neživotaschopný potomok a v druhom celý rod klonov, ktorý existuje už tisícročia?
Existujú hypotézy, ktoré popisujú možnosť premeny bisexuálneho jedinca na unisexuálneho. Napríklad rovnovážna hypotéza Moritza (S. Moritz) naznačuje, že pri krížení musia byť materský a otcovský druh dostatočne blízko na to, aby získali životaschopného jedinca, ale zároveň ďaleko, aby mohli nastať akékoľvek silné zmeny v procese fungovania buniek. Len čo sa však vedci v laboratóriu pokúsia dosiahnuť vznik prvej matky, ktorá je schopná „nepoškvrneného počatia“, okamžite sa objavia myšlienky o nezistených detailoch. Možno sú tieto jemnosti skryté v interakcii dvoch genómov: jadrového a mitochondriálneho.
Predpokladá sa, že na všetky tieto základné otázky by mala odpovedať štúdia vedcov z Ústavu génovej biológie Ruskej akadémie vied.
Anna Urmantseva