Po raz pierwszy naukowcy znaleźli dowody na to, że samice krokodyli mogą składać jaja bez krycia, stosując dziwną strategię reprodukcyjną, która może mieć swoje ewolucyjne korzenie w epoce dinozaurów.

W 2018 roku samotna samica krokodyla amerykańskiego (Crocodylus acutus) przetrzymywana w niewoli przez 16 lat złożyła lęg jaj, z których jeden zawierał dostrzegalny płód, samicę taką jak jej matka.

Analizy genetyczne przeprowadzone przez zespół amerykańskich naukowców ujawniły, że krokodyl wyprodukował jaja bez udziału samca w procesie zwanym partenogenezą, bardziej znanym jako „narodziny z dziewicy”.

Chociaż jaja się nie wykluły, jest to zdumiewające odkrycie w nowej gałęzi królestwa zwierząt, które pokazuje, jak daleko wstecz sięga ta niezwykła strategia reprodukcyjna.

Teraz, gdy udokumentowano dziewicze narodziny krokodyli i ptaków, odkrycia sugerują, że ich starożytni przodkowie, dinozaury, mogli mieć te cudowne zdolności reprodukcyjne.

Krokodyle i ptaki są żyjącymi członkami kladu gadów zwanych archozaurami, który kiedyś, jeśli prześledzimy jego gałęzie, obejmował także dinozaury i latające gady.

„[T]jego odkrycie oferuje kuszący wgląd w możliwe zdolności reprodukcyjne wymarłych archozaurów, krewnych krokodyli i ptaków, zwłaszcza przedstawicieli pterozaurów i dinozaurów” – pisze zespół naukowców kierowany przez biologa ewolucyjnego Warrena Bootha z Virginia Tech.

Partenogeneza jest formą rozmnażania bezpłciowego, w której samice, które zazwyczaj potrzebują nasienia samca do rozmnażania, mogą to robić bez krycia. Zamiast przechowywać nasienie przez lata, jak to potrafią gady, samice mogą w mgnieniu oka połączyć dwie swoje komórki, aby stworzyć żywotny zarodek, który ma tylko jednego rodzica.

Niegdyś uważana za rzadką, naukowcy powoli zdali sobie sprawę, że partenogeneza była bardziej powszechna u kręgowców, niż początkowo sądzili.

Rośliny i bezkręgowce zajmowały się tym już od jakiegoś czasu, ale naukowcom zajęło trochę czasu, zanim zdali sobie sprawę, że samice kręgowców mogą produkować potomstwo z jaj niezapłodnionych męskimi plemnikami.

Od tego czasu dziewicze narodziny zaobserwowano u ponad 80 gatunków kręgowców, w tym u jaszczurek, węży, rekinów i płaszczek, ale głównie u zwierząt trzymanych w niewoli – i nigdy wcześniej nie udokumentowano ich poza tymi liniami kręgowców aż do teraz.

Rzeczywiście, kiedy naukowcy przyjrzeli się jeszcze bliżej, zaczęli znajdować przykłady fakultatywnej partenogenezy u dzikich zwierząt, kierując się przeczuciem, że może to być strategia przetrwania, którą przyjmują samice, gdy nie mogą znaleźć samca, zwłaszcza w nielicznych populacjach na skraj wyginięcia.

Jednak nowsze odkrycia kondorów kalifornijskich wyhodowanych w niewoli sugerują, że te krytycznie zagrożone ptaki mogą rozmnażać się niezależnie, nawet jeśli samice mają regularny kontakt z doskonale płodnymi samcami, więc zgadnij.

Jeśli chodzi o krokodyla, analiza genetyczna martwego płodu w porównaniu z matką wykazała, że ​​mają one praktycznie identyczne genotypy.

To podobne do klonów podobieństwo sugeruje, że automixis końcowej fuzji było mechanizmem reprodukcyjnym w tym przykładzie partenogenezy, podobnie jak to, co zaobserwowano w badaniach ptaków, węży i ​​​​jaszczurek.

To, jak piszą Booth i współpracownicy, wskazuje na partenogenezę jako cechę „prawdopodobnie posiadaną przez odległego wspólnego przodka tych linii”. Jednak potrzeba więcej badań, aby „w pełni przetestować ewolucyjną dystrybucję i dynamikę [facultative parthenogenesis] w głębszym czasie ewolucyjnym”.

Automixis końcowej fuzji to jeden ze sposobów, w jaki zachodzą dziewicze porody: samica łączy komórkę jajową – zawierającą połowę jej chromosomów – z innym typem komórki haploidalnej zwanej ciałami polarnymi, które są pozostałością po zwykłej produkcji jaj przez jajniki. Polega ona na niewielkim przetasowaniu materiału genetycznego w celu uzupełnienia brakujących plemników, a powstałe w ten sposób potomstwo jest niemal klonem swoich matek.

Tak więc, chociaż może to być sposób, w jaki samice mogą rozmnażać się samotnie, gdy partnerów jest niewielu i daleko od siebie, nie jest to zrównoważony sposób produkowania potomstwa, ponieważ brakuje im różnorodności genetycznej, którą wnosi dwoje rodziców.

I chociaż w tym przypadku jaja się nie wykluły, naukowcy twierdzą, że nie wyklucza to możliwości, że krokodyle wykorzystują partenogenezę do produkowania zdolnego do życia potomstwa. Wskaźniki jaj partenogenetycznych wylęgających się u innych gatunków mogą wynosić zaledwie 3 procent.

Badanie zostało opublikowane w Listy z biologii.