דוגמאות להתעברות ללא רבב בבעלי חיים

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

בטבע, רבייה חד-מינית - פרתנוגנזה, כאשר נקבות מייצרות צאצאים ללא השתתפות של זכרים - אינה נדירה. זה מתרחש בדרך כלל בקרב חסרי חוליות זעירים, חרקים ועכבישניים. זה קורה רק ב-70 מינים של חולייתנים, כלומר ב-0.1 אחוז. אבל כולל יונקים.

מתנה בלתי צפויה לחג המולד

בדצמבר 2001 נולד כריש פטיש תינוק (Sphyrna tiburo) בגן החיות של נברסקה (ארה ב). דגים חיים אלה מביאים צאצאים פעם בשנה, וככלל, מיד מ-12 עד 15 כרישים. עם זאת, היה רק גור אחד באותו יום. עובדי גן החיות, שלא ציפו לתוספת, לא הצליחו להוציא אותו מהאקווריום - כמעט מיד נהרג הכריש על ידי הדגיגון החשמלי שחי בו.

הסיפור הזה לא היה שונה בהרבה ממקרים אחרים של רביית דגים בשבי, אלמלא אזהרה אחת: בשלוש השנים האחרונות חיו באקווריום רק כרישי פטיש נקבות.

מומחים המטפלים בבעלי החיים החליטו שהאם חסרת המזל קיימה יחסי מין עם הזכר כשהיא עדיין בטבע ושמרה את הזרע שלו במילואים. בטבע זה קורה לפעמים. עם זאת, לא הייתה עדות לכך שזרע שומר על פוריות במשך זמן כה רב.

גופת העגל המת נשלחה למכון Pew לאוקיאנולוגיה, חלק מאוניברסיטת מיאמי. שם גילו החוקרים, לאחר שביצעו סדרה של בדיקות גנטיות, כי לכריש לא היה אב כלל, ואמו, ככל הנראה, הרתה באמצעות פרתנוגנזה.

זהו שמה של שיטת הרבייה בה מתפתח העובר מתא הרבייה הנשי ללא הפריה. בדרך כלל זה טבוע בחסרי חוליות, אבל יש יוצאים מן הכלל - למשל, זוחלים קשקשים. ועבור כריש הפטיש, פרתנוגנזה עשויה להיות המוצא האחרון כדי להציל את המין שלו מהכחדה, מציעים ביולוגים.

הנקבה הבתולה חיכתה זמן רב מדי עד שהזכר ימשיך את הסוג, והגוף ראה בכך איום על כל האוכלוסייה. כתוצאה מכך, הופעל מנגנון השמירה על המספר המינימלי של פרטים.

כשכל האמצעים טובים

15 שנים מאוחר יותר, מדענים אוסטרלים תיעדו מקרה שני של פרתנוגנזה בדגים - ושוב בשבי. כריש הזברה של לאוני (Stegostoma fasciatum), שלא תקשר עם זכרים במשך ארבע שנים, הטיל 41 ביצים. מבין השלושה, גורים בריאים בקעו.

הדבר הראשון שהחוקרים חשבו עליו היה החיוניות המדהימה של הזרע. העובדה היא שעד 2012, ליאוני גרה באותו אקווריום עם זכר, שממנו הביאה צאצאים מספר פעמים. ביולוגים הציעו שהיא אחסנה את הזרע שלו במשך ארבע שנים, וברגע שההזדמנות הופיעה, השתמשה בו כדי להפרות ביציות.

עם זאת, ניתוח גנטי הראה שכל הגורים נשאו רק DNA אימהי. אז, ליאוני, בהיעדר גברים, עברה לרבייה חד-מינית. כפי שמציינים מדענים, בתהליך ההתבגרות של תאי מין בגוף הדג, נוצרו פולוציטים - גופים קוטביים. תאים אלו מכילים עותק של DNA, אך בדרך כלל אינם מסוגלים להפרות. לפעמים, מסיבות שטרם התבררו, הם מתחילים להתנהג כמו זרע: מפרים ביצית והופכים אותה לעובר.

על פי כמה עבודות, ניתן להשתמש בשיטה זו של גידול דגים בטבע. לפחות ביולוגים מאוניברסיטת המדינה של ניו יורק בסטוני ברוק (ארה ב), שחקרו את המגוון הגנטי של דגי המנסרים מול החוף הדרום-מערבי של פלורידה, מצאו שבעה פרטים שנולדו כתוצאה מפרתנוגנזה.

החוקרים מאמינים שבעלי החיים השתמשו בשיטת רבייה זו בשל צפיפות האוכלוסין הנמוכה מדי. בשנים האחרונות, מספר הפרטים יורד בהתמדה ולנקבות קשה יותר ויותר למצוא זכרים להזדווגות. המשמעות היא שהפרתנוגנזה אפשרית בהחלט בקרב מינים קרובים להכחדה, אומרים מדענים.

אך ורק צאצאים זכרים

בנוסף לכרישים, ביולוגים תיעדו מקרים בודדים של רבייה חד מינית בעיט המנוקד - זהו מין של דגיגונים - ובמכווץ הבואה המצוי. יתר על כן, הנקבה של האחרונה החליטה להתרבות, אפילו שהייתה לה הזדמנות להזדווג עם הזכר. למרות שהתרחש יחסי מין, שני הגורים בהמלטה היו תוצאה של פרתנוגנזה. זה אושר על ידי ניתוח DNA.

יונקים מסוגלים להתרבות חד מינית, אם כי מלאכותית. עוד בשנת 2004, ביולוגים יפנים קיבלו עכברים משתי אמהות ללא אב. לשם כך נעשה שימוש בביצים לא בשלות, שבגנום שלהן "כובו" כמה אזורים חשובים. נקבה אחת, שנולדה כתוצאה מפרתנוגנזה, חיה לבגרות וילדה את הגורים שלה בדרך הרגילה.

14 שנים מאוחר יותר, ניסויים אלה חזרו על עצמם על ידי מדענים סינים. נכון, הם הלכו עוד קצת והוציאו צאצאים לא רק משתי נקבות בודדות, אלא גם משני זכרים (כלומר, לעכברים היו רק אבות). לשם כך נעשה שימוש בתאי גזע עובריים, שבהם נשמר ה-DNA של אחד ההורים. זה חסם את הפעילות של גנים שפועלים אחרת בהתאם למי שהעביר אותם הלאה - זכר או נקבה.

מדענים הזריקו לתאי גזע כאלה עם DNA מתוקן לביצים לא בשלות. העוברים שהתקבלו הושתלו לאמהות פונדקאיות. כתוצאה מכך, נולדו עכברים ברי קיימא, שלא היה להם אב. נכון, לבעלי החיים היו פגמים התפתחותיים. הם נעו לאט יותר והתעייפו מהר יותר. אבל הם חיו יותר.

כדי להשיג צאצאים משני אבות, הוזרקו תאי גזע עובריים מוכנים לביצים ללא גרעין. מתוך אלף עוברים שרדו רק 12. עכברי הניסוי שקלו פי שניים מהרגיל, סבלו מנזלת, לא יכלו לנשום כרגיל, מוצצים חלב ומתו במהירות.

מחברי העבודה מציינים כי ניתן לדכא פגמים התפתחותיים רק בעוברים המתקבלים משתי אמהות. אבל פרתנוגנזה גברית אינה משתלמת במיוחד. זה מסביר מדוע רבייה חד-מינית בטבע נוטה להתרחש אצל נקבות.