Příklady neposkvrněného početí u zvířat

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

V přírodě není reprodukce stejného pohlaví - partenogeneze, kdy samice plodí potomstvo bez účasti samců - neobvyklá. K tomu obvykle dochází u drobných bezobratlých, hmyzu a pavoukovců. To se děje pouze u 70 druhů obratlovců, tedy u 0,1 procenta. Ale včetně savců.

Nečekaný dárek k Vánocům

V prosinci 2001 se v Zoo Nebraska (USA) narodilo mládě žraloka kladivouna (Sphyrna tiburo). Tyto živorodé ryby přinášejí potomky jednou ročně a zpravidla ihned 12 až 15 žraloků. Ten den však bylo jen jedno mládě. Pracovníkům zoo, kteří přírůstek nečekali, se ho z akvária nepodařilo dostat - žraloka téměř okamžitě zabil elektrický rejnok, který tam žil.

Tento příběh by se příliš nelišil od jiných případů chovu ryb v zajetí, nebýt jedné výhrady: za poslední tři roky žily v akváriu pouze samice žraloka kladivouna.

Odborníci, kteří se o zvířata starají, rozhodli, že nešťastná matka měla sex se samcem, když byla ještě ve volné přírodě, a jeho sperma si nechali v záloze. Ve volné přírodě se to občas stává. Neexistoval však žádný důkaz, že by si spermie zachovaly plodnost po tak dlouhou dobu.

Tělo zesnulého telete bylo posláno do Pew Institute of Oceanology, který je součástí University of Miami. Tam vědci po provedení série genetických testů zjistili, že žralok vůbec neměl otce a jeho matka zřejmě počala partenogenezí.

Tak se nazývá způsob rozmnožování, při kterém se embryo vyvíjí ze ženské reprodukční buňky bez oplodnění. Obvykle je to neodmyslitelné u bezobratlých, ale existují výjimky - například šupinatí plazi. A pro žraloka kladivouna by partenogeneze mohla být poslední možností, jak zachránit jeho druh před vyhynutím, navrhují biologové.

Panenská samice čekala příliš dlouho, než samec pokračoval v rodu, a tělo to považovalo za hrozbu pro celou populaci. V důsledku toho byl aktivován mechanismus zachování minimálního počtu jedinců.

Když jsou všechny prostředky dobré

O patnáct let později australští vědci zaznamenali druhý případ partenogeneze u ryb – a opět v zajetí. Žralok zebry Leoni (Stegostoma fasciatum), který čtyři roky nekomunikoval se samci, snesl 41 vajec. Ze tří se vylíhla zdravá mláďata.

První věc, na kterou vědci mysleli, byla neuvěřitelná vitalita spermatu. Faktem je, že až do roku 2012 žila Leonie ve stejném akváriu se samcem, ze kterého si několikrát přivedla potomky. Biologové navrhli, aby jeho sperma uchovávala čtyři roky a jakmile se naskytla příležitost, použila je k oplodnění vajíček.

Genetická analýza však ukázala, že všechna mláďata nesla pouze mateřskou DNA. Takže Leonie v nepřítomnosti samců přešla na reprodukci stejného pohlaví. Jak vědci poznamenávají, v procesu zrání pohlavních buněk v těle ryb se vytvořily polocyty - polární těla. Tyto buňky obsahují kopii DNA, ale obvykle nejsou schopny oplodnění. Někdy se z dosud neobjasněných důvodů začnou chovat jako spermie: oplodní vajíčko a promění ho v embryo.

Podle některých prací lze tento způsob chovu ryb použít ve volné přírodě. Alespoň biologové ze State University of New York ve Stony Brook (USA), kteří zkoumali genetickou diverzitu pilatek u jihozápadního pobřeží Floridy, našli sedm jedinců narozených v důsledku partenogeneze.

Vědci se domnívají, že zvířata tento způsob chovu využila kvůli příliš nízké populační hustotě. V posledních letech počet jedinců neustále klesá a pro samice je stále obtížnější najít samce k páření. To znamená, že partenogeneze je docela možná u druhů blízko vyhynutí, říkají vědci.

Výhradně mužské potomstvo

Kromě žraloků zaznamenali biologové ojedinělé případy rozmnožování stejného pohlaví u orla skvrnitého – jde o druh rejnoků – a hroznýše obecného. Samice posledně jmenovaného se navíc rozhodla rozmnožovat, dokonce měla příležitost se se samcem pářit. Přestože došlo k pohlavnímu styku, dvě mláďata ve vrhu byla výsledkem partenogeneze. To bylo potvrzeno analýzou DNA.

Savci jsou schopni reprodukce stejného pohlaví, i když umělé. Ještě v roce 2004 dostali japonští biologové myši od dvou matek bez otce. K tomu byla použita nezralá vajíčka, v jejichž genomech bylo „vypnuto“několik důležitých oblastí. Jedna samice, narozená v důsledku partenogeneze, se dožila dospělosti a porodila vlastní mláďata obvyklým způsobem.

O čtrnáct let později tyto experimenty čínští vědci zopakovali. Pravda, šli ještě o něco dále a získali potomky nejen od dvou svobodných samic, ale také od dvou samců (tedy myši měly pouze otce). K tomu byly použity embryonální kmenové buňky, ve kterých byla zachována DNA jednoho z rodičů. Blokoval aktivitu genů, které fungují odlišně podle toho, kdo je předal - muž nebo žena.

Vědci vstříkli takové kmenové buňky s opravenou DNA do nezralých vajíček. Výsledná embrya byla transplantována náhradním matkám. V důsledku toho se narodily životaschopné myši, které neměly otce. Pravda, zvířata měla vývojové vady. Pohybovali se pomaleji a rychleji se unavovali. Ale žili déle.

Pro získání potomků od dvou otců byly připravené embryonální kmenové buňky injikovány do vajec bez jádra. Z tisíce embryí přežilo jen 12. Pokusné myši vážily dvakrát více než obvykle, trpěly vodnatelností, nemohly normálně dýchat, saly mléko a rychle zemřely.

Autoři práce podotýkají, že vývojové vady lze potlačit pouze u embryí získaných od dvou matek. Ale mužská partenogeneze není příliš životaschopná. To vysvětluje, proč se reprodukce stejného pohlaví ve volné přírodě vyskytuje spíše u samic.