U skrajnie zagrożonego kondora zaobserwowano rozmnażanie bez udziału samca

Partenogeneza – dzieworództwo – czyli rozmnażanie się bez zapłodnienia, znane jest u nielicznych gatunków. Rozmnażają się tak rozwielitki, występuje ona u pszczół, zdarza się u ryb czy płazów, a przed kilkunastu laty zaobserwowano ją też u rekinów. Teraz na łamach Journal of Heredity opisano pierwsze znane przypadki partenogenezy u skrajnie zagrożonego kondora kalifornijskiego

Ten największy ptak Ameryki Północnej został niemal całkowicie wytępiony przez człowieka. Używanie chemikaliów w rolnictwie, kłusownictwo, niszczenie habitatów oraz zatrucie ołowiem wskutek zjadania zwierząt zabitych przez myśliwych, spowodowało, że w 1987 roku na wolności pozostało jedynie 27 osobników.

Pozostałe przy życiu kondory złapano i od tamtej pory prowadzony jest program ratowania gatunku. Mimo, że jego populację udało się zwiększyć do ponad 500 osobników, wciąż jest on krytycznie zagrożony. Wciąż zagraża mu m.in. ołowiana amunicja używana przez myśliwych. Projekt ratowania gatunku prowadzony jest przez San Diego ZOO, a każdy z hodowanych tam ptaków jest ściśle nadzorowany.

W 2013 roku Leona Cheminck, która odpowiedzialna jest za badania genetyczne piskląt kondora kalifornijskiego wyklutych w ZOO poinformowała dyrektora laboratorium genetycznego, Olivera Rydera, że po raz drugi przydarzyło jej się trafić na pisklę, które miało DNA matki, ale nie posiadało DNA samca wpisanego w rejestrze jako ojciec. W ogóle nie posiadało DNA jakiegokolwiek zarejestrowanego samca kondora. Co więcej oba pisklęta były całkowicie homozygotyczne. Zamiast posiadać mieszaninę genów dominujących i recesywnych, wszystkie ich allele były identyczne. Dyrektor zapytał, czy oba pisklęta były samcami i dowiedział się, że tak. To właśnie wtedy uczeni zdali sobie sprawę, że mają do czynienia z pierwszym znanym przypadkiem fakultatywnej partenogenezy u kondorów.

Obserwacje, badania i prace nad artykułem zajęły kolejne lata. Wysiłek się opłacił, gdyż zaobserwowano wiele nieobserwowanych dotychczas zjawisk. Po raz pierwszy zauważono, by pisklęta, które przyszły na świat w wyniku partenogenezy, żyły na tyle długo, by stać się samodzielne. Jedno z opisanych piskląt, SB260, wykluło się w 2001 roku, półtora roku później ptaka wypuszczono na wolność. Padł przed osiągnięciem dojrzałości płciowej w 2003 roku, prawdopodobnie w wyniku niedożywienia. Drugie z piskląt, SB517, przyszło na świat w 2009 roku. Zwierzę było małe i uległe wobec innych. Dlatego też pozostało w zoo, gdzie przeżyło niemal 8 lat. To niewiele jak na gatunek, którego długość życia dochodzi do 60 lat. Kondor padł w wyniku komplikacji po zatruciu pokarmowym.

Mimo, że żadne ze zwierząt nie miało potomstwa, sam fakt, że przeżyły tak długo, jest znaczący. To jedne z najważniejszych badań nad partenogenezą u ptaków od dłuższego czasu, stwierdził Warren Booth z University of Tulsa, który specjalizuje się w fakultatywnej partenogenezie u węży. Dotychczas wszystkie znane przypadki partenogenezy u ptaków kończyły się śmiercią zwierząt jeszcze gdy były pisklętami.

Proces partenogenezy początkowo wygląda podobnie do rozmnażania płciowego. Jądro komórkowe dzieli się w procesie mejozy na 4 jądra, z których każde zawiera połowę chromosomów (po 1 z każdej pary) komórki wyjściowej. W procesie rozmnażania płciowego jajo łączy swój materiał genetyczny z materiałem genetycznym samca. Jednak w partenogenezie jajo łączy się z jednym z pozostałych jaj. W tym wypadku potomstwo może być tylko jednej płci. Na przykład u boa i pytonów w wyniku partenogenezy na świat przychodzą wyłącznie samice.

U ptaków, w przeciwieństwie do ludzi, to jajo, a nie sperma, ma decydujący wpływ na płeć rozwijającego się embrionu. Dlatego naukowcy wykorzystują inny system nazewnictwa. W miejsce chromosomów X i Y jest tutaj mowa o Z i W. Samice ptaków są ZW, a samce ZZ. Jeśli dojdzie do partenogenezy, może teoretycznie powstać embrion WW lub ZZ. Jednak w wyniku kombinacji WW nie może pojawić się embrion zdolny do przeżycia, dlatego wszystkie ptaki wyklute w wyniku partenogenezy są ZZ, samcami.

Do partenogenezy najczęściej dochodzi w sytuacji, gdy w populacji brakuje samców. Mechanizm ten pozwala samicy na przekazywanie swoich genów. Jest to jednak metoda daleka od doskonałości. Dzięki temu, że otrzymujemy geny od obu rodziców, mamy pary genów od dwóch różnych osób. Jeśli od jednej z nich otrzymaliśmy wadliwy gen, istnieje spora szansa, że błąd zostanie skompensowany przez gen od drugiego z rodziców. Osobnikom partenogenetycznym brakuje zróżnicowania genetycznego, dlatego też zapewne zwierzęta takie nie radzą sobie dobrze w dłuższym terminie.

Naukowcy przypuszczają, że do partenogenezy dochodzi znacznie częściej niż sądzimy. Jest to zjawisko trudne do badania wśród zwierząt żyjących na wolności i odkrywane jest zwykle przez przypadek. Znacznie częściej widzimy je u zwierząt w niewoli, które są monitorowane. Jeśli trzymamy na wybiegu same samice i nagle pojawia się młode, to jest to sygnał, że zapewne warto przeprowadzić badania genetyczne zwierząt, wyjaśnia Chapman. Zwierzęta partenogenetyczne wyglądają normalnie. Więc gdyby oba wspomniane kondory przyszły na świat na wolności, naukowcy nawet by nie podejrzewali, że pochodzą z partenogenezy.

Odkrycie partenogenezy u skrajnie zagrożonego gatunku to – mimo braku zróżnicowania genetycznego takich osobników – dobra wiadomość. W sytuacji, gdy gatunek składa się z tak skrajnie małej liczby osobników, każde pisklę jest na wagę złota. Fakt, że młode kondory przeżyły wyjątkowo długo może wskazywać, że na wolności również dochodzi wśród nich do partenogenezy, więc mimo braku odpowiedniego partnera samica może mieć młode.

kondor kalifornijski partenogeneza dzieworództwo