През 1958 г. съветският биолог Иля Даревски описва род гущери, който се състои само от женски. Това беше голямо световно откритие. Преди това беше ясно, че съществува такова явление като партеногенезата („девствена репродукция“, при която женските репродуктивни клетки се развиват в възрастен организъм без оплождане). Този процес е описан при насекоми. Но никой не си е представял, че женските гръбначни също могат да се справят без мъже.
Колкото и да е странно, партеногенезата се признава от биолозите като сексуално размножаване, тъй като потомството се развива от зародишната клетка. И така, защо до рода на гущерите, които се размножават по обичайния за гръбначните животни начин - чрез сливането на мъжки и женски хромозоми, има род, който се състои само от самовъзпроизвеждащи се „жени“?
Ръководителят на лабораторията за организация на генома в Института по генетична биология на Руската академия на науките, доктор на биологичните науки Алексей Рисков обяснява: „Партеногенезата все още е загадъчно явление за учените, има много основни въпроси. Някога се смяташе, че възможностите за среща с „децата на партеногенезата“са много редки, те трябва да бъдат нежизнеспособни. Тогава разбрахме, че има цели родове женски гущери и змии, които са се клонирали от хилядолетия. Такова естествено клониране предполага, че на определен етап е възникнала някаква жена с променени свойства, която е станала еднопола в резултат на сложни трансформации. Такива еднополови жени са потомци на индивиди от бисексуални видове. В момента знаем, че сред гръбначните животни партеногенезата е широко разпространена само при влечугите - това са гущери и змии."
Основният въпрос е свързан с темата за натрупването на мутации. Ако процесът на дегенерация, т.е. влошаване на фенотипните характеристики на потомството, се наблюдава дори при тясно свързано кръстосване, тогава какво да кажем за клонирането?
През целия живот тялото натрупва мутации, които предава „по права линия“на своето потомство. Оказва се, че потомството трябва да бъде по-малко жизнеспособно по отношение на родителя и следователно линията рискува бързо да изчезне. Доказано е обаче, че партеногенетичните гущери съществуват от хилядолетия.
Руските учени от Института по генна биология на Руската академия на науките с подкрепата на Руската научна фондация решиха да разберат как партеногенетичните майки и техните дъщери се различават на ниво геном. Поставена беше и задачата да се разберат устройствата на геномите на еднополовите жени и да се сравнят с геномите на бисексуалните жени. За сравнение са взети геномните данни на „историческите родители“на еднополовия гущер.
„Знаем за двама бисексуални родоначалници“, обяснява Алексей Рисков. „Ясно е също кой от тях е бащин, кой майчин. В резултат на хибридно кръстосване преди около 10 хиляди години се формира изменена женска, която става еднопола. Така тя живее, самопоклонна. Сега и трите генома са секвенирани, ние сме на етап да ги сравним”.
Гущер Ростомбеков. Снимка: публично достояние
Промоционално видео:
Ясно е, че геномите на "историческите родители" са мутирали през хилядолетията. Дори когато изучават клонинги, учените вече откриват мутационни събития. Друг е въпросът колко значими са мутациите и колко дълго те продължават.
Все още е отворен въпросът за появата на механизма на партеногенезата и неговата целесъобразност. Защо в единия случай на хибридизация се появява нежизнеспособно потомство, а в другия - цял род клонинги, който съществува от хилядолетия?
Има хипотези, които описват възможността бисексуалният индивид да се превърне в еднополов. Например, хипотезата за баланса на Мориц (S. Moritz) предполага, че при кръстосването майчините и бащините видове трябва да са достатъчно близо, за да се получи жизнеспособен индивид, но в същото време далеч, за да могат да настъпят всякакви силни промени в процеса на функциониране на клетките. Щом обаче учените в лабораторията се опитват да постигнат появата на първата майка, която е способна на „безупречно зачеване“, веднага се появяват мисли за неотчетени подробности. Може би тези тънкости се крият във взаимодействието на два генома: ядрен и митохондриален.
Предполага се, че на всички тези фундаментални въпроси трябва да отговори изследване на учени от Института по генна биология на Руската академия на науките.
Анна Урманцева
