W styczniu 2018 r. samica krokodyla w zoo w Kostaryce złożyła jaja. To było niezwykłe: mieszkała sama przez 16 lat.

Podczas gdy krokodyle mogą składać sterylne jaja, które się nie rozwijają, niektóre z tych lęgów wyglądały całkiem normalnie. A jeden z nich – w zwrocie akcji znanym każdemu, kto oglądał „Park Jurajski” – nadal dojrzewał w inkubatorze. W tym przypadku z jaja ostatecznie wyszło doskonale uformowane, ale martwe dziecko krokodyla.

W artykule opublikowanym w środę w czasopiśmie Biology Letters, zespół naukowców donosi, że młody krokodyl był partenogenem — produktem dziewiczego porodu, zawierającym wyłącznie materiał genetyczny matki. Podczas gdy partenogeneza została zidentyfikowana u tak różnych stworzeń, jak kobra królewska, piła i kondor kalifornijski, po raz pierwszy została znaleziona u krokodyli. A ze względu na to, gdzie krokodyle spadają na drzewo życia, sugeruje to, że pterozaury i dinozaury również mogły być zdolne do takich wyczynów reprodukcyjnych.

Zapisz się do biuletynu The Morning z New York Times

Oto jak dochodzi do narodzin z dziewicy: Gdy komórka jajowa dojrzewa w ciele matki, dzieli się wielokrotnie, aby wytworzyć produkt końcowy z dokładnie połową genów potrzebnych osobnikowi. Jako produkty uboczne powstają trzy mniejsze woreczki komórkowe zawierające chromosomy, znane jako ciała polarne. Ciała polarne zwykle obumierają. Ale u kręgowców, które mogą przeprowadzać partenogenezę, jedno ciało kierunkowe czasami łączy się z jajkiem, tworząc komórkę z niezbędnym uzupełnieniem chromosomów, aby utworzyć osobnika.

Wydaje się, że tak właśnie stało się w przypadku krokodyla, powiedział Warren Booth, profesor nadzwyczajny w Virginia Tech, który badał jaja. Booth jest entomologiem, którego głównym obszarem zainteresowania są pluskwy, ale ma obszerne doświadczenie w identyfikowaniu partenogenezy. Sekwencjonowanie genomu partenogenetycznego krokodyla sugeruje, że jego chromosomy różnią się od chromosomów matki na końcach, gdzie nastąpiło niewielkie przetasowanie jej DNA – charakterystyczny znak fuzji ciał polarnych.

Kontynuacja historii

To właśnie dzieje się w partenogenezie u ptaków, jaszczurek i węży, powiedział Booth, sugerując, że ta grupa zwierząt odziedziczyła zdolność od wspólnego przodka. Ale krokodyle ewoluowały na długo przed wieloma innymi współczesnymi zwierzętami partenogenetycznymi, co sugeruje intrygujące możliwości dotyczące stworzeń, które pojawiły się pomiędzy.

„To mówi nam, że jest bardzo prawdopodobne, że zdarzyło się to również u pterozaurów i dinozaurów” – powiedział Booth.

Dlaczego zwierzęta wytwarzają partenogeny? Chociaż niektóre partenogeny mogą przetrwać do dorosłości i łączyć się w pary, nie zawsze są najzdrowszymi stworzeniami, powiedział Booth. Ale rosnąca łatwość analizy DNA, która sprawia, że ​​zwierzęta urodzone w ten sposób są łatwiejsze do zidentyfikowania, pokazała, że ​​nie są one aż tak rzadkie.

„Jest znacznie bardziej rozpowszechniony, niż ludzie myślą” – powiedział.

Możliwe, że partenogeneza daje gatunkowi zdolność przetrwania dłuższych okresów, gdy żaden partner nie jest dostępny. Świeży osobnik, noszący w dużej mierze te same geny, co jego rodzic, może żyć wystarczająco długo, aby pojawił się partner, umożliwiając w ten sposób rozmnażanie płciowe, które zwykle daje twardsze potomstwo.

Ale możliwe jest również, że partenogeneza jest po prostu cechą, która nie ma wystarczająco dużo wad, aby ewolucja mogła ją wyeliminować, powiedział Booth. Niekoniecznie jest to reakcja na stres, a nawet brak partnerów. W 2020 roku naukowcy odkryli, że jaszczurki mogą kojarzyć się w pary, a następnie składać jaja, z których część jest normalnym potomstwem, a część partenogenem. Oto przeczucie Bootha: jest to zdolność, którą można włączyć lub wyłączyć i być może kontroluje ją pojedynczy gen.

Czy więc dinozaury to zrobiły, jak sugeruje odkrycie partenogenezy u krokodyli? Partenogenezę najlepiej potwierdza analiza DNA, proces, który pozwolił naukowcom odróżnić ją od opóźnionego zapłodnienia, w którym samica przechowuje plemniki nawet przez sześć lat, zanim użyje ich do zapłodnienia komórek jajowych. Bez możliwości odzyskania DNA dinozaurów i pterozaurów, które nie utrzymuje się w skamielinach, nie ma pewności.

„Nigdy nie będziemy w stanie udowodnić, że mogli to zrobić” — powiedział Booth. „Ale to sugeruje, że mieli taką możliwość”.

ok. 2023 The New York Times Company