نمونه هایی از لقاح معصوم در حیوانات

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

در طبیعت، تولیدمثل همجنس - پارتنوژنز، زمانی که ماده ها بدون مشارکت نر بچه تولید می کنند - غیر معمول نیست. این معمولاً در بین بی مهرگان ریز، حشرات و عنکبوتیان رخ می دهد. این فقط در 70 گونه از مهره داران اتفاق می افتد، یعنی در 0.1 درصد. اما از جمله پستانداران.

یک هدیه غیرمنتظره برای کریسمس

در دسامبر 2001، یک بچه کوسه سر چکشی (Sphyrna tiburo) در باغ وحش نبراسکا (ایالات متحده آمریکا) متولد شد. این ماهی های زنده زا سالی یک بار و به طور معمول بلافاصله از 12 تا 15 کوسه بچه می آورند. با این حال، آن روز فقط یک توله وجود داشت. کارگران باغ وحش که انتظار اضافه شدن نداشتند، موفق نشدند او را از آکواریوم بیرون بیاورند - تقریباً بلافاصله کوسه توسط نخل برقی که در آنجا زندگی می کرد کشته شد.

این داستان با سایر موارد پرورش ماهی در اسارت تفاوت چندانی نخواهد داشت، اگر برای یک اخطار نبود: در طول سه سال گذشته، تنها کوسه های چکشی ماده در آکواریوم زندگی می کردند.

کارشناسانی که از این حیوانات مراقبت می کردند به این نتیجه رسیدند که مادر بدشانس زمانی که نر هنوز در حیات وحش بود با او رابطه جنسی داشت و اسپرم او را ذخیره می کرد. در طبیعت، گاهی اوقات این اتفاق می افتد. با این حال، هیچ مدرکی مبنی بر حفظ باروری اسپرم برای مدت طولانی وجود نداشت.

جسد گوساله فوت شده به موسسه اقیانوس شناسی Pew، بخشی از دانشگاه میامی فرستاده شد. در آنجا، محققان پس از انجام یک سری آزمایشات ژنتیکی متوجه شدند که کوسه اصلاً پدری ندارد و ظاهراً مادرش از طریق پارتنوژنز باردار شده است.

این نام روش تولید مثل است که در آن جنین بدون لقاح از سلول زایشی ماده رشد می کند. معمولاً این در بی مهرگان ذاتی است ، اما استثناهایی وجود دارد - به عنوان مثال خزندگان پوسته پوسته. زیست شناسان پیشنهاد می کنند و برای کوسه سر چکشی، پارتنوژنز می تواند آخرین راه حل برای نجات گونه های آن از انقراض باشد.

ماده باکره بیش از حد منتظر ماند تا جنس نر ادامه دهد و بدن این را تهدیدی برای کل جمعیت می دانست. در نتیجه مکانیسم حفظ حداقل تعداد افراد فعال شد.

وقتی همه وسایل خوب هستند

پانزده سال بعد، دانشمندان استرالیایی دومین مورد پارتنوژنز را در ماهی - و دوباره در اسارت - ثبت کردند. کوسه گورخری لئونی (Stegostoma fasciatum) که به مدت چهار سال با نرها ارتباط برقرار نکرده بود، 41 تخم گذاشت. از این سه توله سالم بیرون آمدند.

اولین چیزی که محققان به آن فکر کردند، حیات باورنکردنی اسپرم بود. واقعیت این است که تا سال 2012، لئونی در همان آکواریوم با یک مرد زندگی می کرد که چندین بار از آن فرزندان آورد. زیست شناسان به او پیشنهاد کردند که اسپرم او را به مدت چهار سال ذخیره کند و به محض اینکه فرصت فراهم شد، از آن برای بارور کردن تخمک استفاده کرد.

با این حال، تجزیه و تحلیل ژنتیکی نشان داد که همه توله‌ها فقط DNA مادر را داشتند. بنابراین، لئونی، در غیاب مردان، به تولید مثل همجنس رفت. همانطور که دانشمندان اشاره می کنند، در فرآیند بلوغ سلول های جنسی در بدن ماهی، پولوسیت ها - اجسام قطبی - تشکیل شده اند. این سلول ها حاوی یک کپی از DNA هستند، اما معمولا قادر به بارور شدن نیستند. گاهی اوقات، به دلایلی که هنوز مشخص نشده است، آنها شروع به رفتار مانند اسپرم می کنند: آنها یک تخمک را بارور می کنند و آن را به جنین تبدیل می کنند.

بر اساس برخی آثار می توان از این روش پرورش ماهی در طبیعت استفاده کرد. حداقل زیست‌شناسان از دانشگاه ایالتی نیویورک در استونی بروک (ایالات متحده آمریکا)، با مطالعه تنوع ژنتیکی ماهی‌های اره‌ای در سواحل جنوب غربی فلوریدا، هفت فرد را پیدا کردند که در نتیجه پارتنوژنز متولد شدند.

محققان بر این باورند که حیوانات به دلیل تراکم بسیار کم جمعیت از این روش پرورش استفاده کردند. در سال های اخیر، تعداد افراد به طور پیوسته در حال کاهش بوده است و یافتن نر برای جفت گیری برای ماده ها به طور فزاینده ای دشوار است. دانشمندان می گویند که این به این معنی است که پارتنوژنز در میان گونه های نزدیک به انقراض کاملاً امکان پذیر است.

منحصراً فرزندان نر

علاوه بر کوسه‌ها، زیست‌شناسان موارد جداگانه‌ای از تولیدمثل همجنس را در عقاب خالدار - که گونه‌ای از ماهی‌های خار است - و مار بوآ معمولی ثبت کرده‌اند. علاوه بر این، ماده دومی تصمیم گرفت خود را تولید مثل کند، حتی فرصت جفت گیری با نر را داشت. اگرچه آمیزش رخ داد، اما دو توله در بستر نتیجه پارتنوژنز بودند. این با تجزیه و تحلیل DNA تایید شد.

پستانداران قادر به تولید مثل همجنس گرا هستند، البته مصنوعی. در سال 2004، زیست شناسان ژاپنی موش هایی را از دو مادر بدون پدر دریافت کردند. برای این کار از تخم های نابالغ استفاده شد که در ژنوم آنها چندین منطقه مهم "خاموش" شدند. یک ماده که در نتیجه پارتنوژنز به دنیا آمد، تا بلوغ زندگی کرد و بچه های خود را به روش معمول به دنیا آورد.

چهارده سال بعد، این آزمایش ها توسط دانشمندان چینی تکرار شد. درست است، آنها کمی جلوتر رفتند و نه تنها از دو ماده مجرد، بلکه از دو نر نیز فرزندانی به دست آوردند (یعنی موش ها فقط پدر داشتند). برای این کار از سلول های بنیادی جنینی استفاده شد که در آن DNA یکی از والدین حفظ شد. فعالیت ژن‌هایی را که بسته به اینکه چه کسی آنها را منتقل می‌کند - زن یا مرد - متفاوت عمل می‌کنند، مسدود کرد.

دانشمندان چنین سلول های بنیادی را با DNA اصلاح شده به تخمک های نابالغ تزریق کردند. جنین های حاصل به مادر جایگزین پیوند زده شد. در نتیجه موش های زنده ای متولد شدند که پدری نداشتند. درست است، حیوانات نقص های رشدی داشتند. آهسته تر حرکت می کردند و زودتر خسته می شدند. اما آنها بیشتر عمر کردند.

برای به دست آوردن فرزندان از دو پدر، سلول های بنیادی جنینی آماده شده به تخمک های بدون هسته تزریق شد. از هزار جنین، تنها 12 جنین زنده ماندند. موش های آزمایشی دو برابر معمول وزن داشتند، از افت آب رنج می بردند، نمی توانستند به طور طبیعی نفس بکشند، شیر می مکیدند و به سرعت مردند.

نویسندگان این کار خاطرنشان می‌کنند که نقص‌های رشدی تنها در جنین‌های به‌دست‌آمده از دو مادر قابل سرکوب هستند. اما پارتنوژنز مردانه چندان قابل دوام نیست. این توضیح می‌دهد که چرا تولید مثل همجنس‌گرایان در طبیعت در ماده‌ها رخ می‌دهد.