Voorbeelden van onbevlekte ontvangenis bij dieren

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

In de natuur is reproductie van hetzelfde geslacht - parthenogenese, wanneer vrouwen nakomelingen produceren zonder de deelname van mannen - niet ongewoon. Dit komt meestal voor bij kleine ongewervelde dieren, insecten en spinachtigen. Dit gebeurt alleen bij 70 soorten gewervelde dieren, dat wil zeggen in 0,1 procent. Maar ook zoogdieren.

Een onverwacht cadeau voor kerst

In december 2001 werd in de Nebraska Zoo (VS) een babyhamerhaai (Sphyrna tiburo) geboren. Deze levendbarende vissen brengen eenmaal per jaar nakomelingen voort en, in de regel, onmiddellijk van 12 tot 15 haaien. Er was echter maar één welp die dag. De dierentuinmedewerkers, die geen toevoeging verwachtten, slaagden er niet in om hem uit het aquarium te krijgen - bijna onmiddellijk werd de haai gedood door de elektrische pijlstaartrog die daar leefde.

Dit verhaal zou niet veel verschillen van andere gevallen van het kweken van vissen in gevangenschap, zo niet voor één waarschuwing: de afgelopen drie jaar hebben alleen vrouwelijke hamerhaaien in het aquarium geleefd.

Experts die voor de dieren zorgden, besloten dat de ongelukkige moeder seks had met het mannetje toen ze nog in het wild was en hield zijn sperma in reserve. In het wild komt dit wel eens voor. Er was echter geen bewijs dat sperma zo lang vruchtbaar blijft.

Het lichaam van het overleden kalf werd naar het Pew Institute of Oceanology gestuurd, onderdeel van de Universiteit van Miami. Daar ontdekten de onderzoekers, na het uitvoeren van een reeks genetische tests, dat de haai helemaal geen vader had, en zijn moeder, blijkbaar, verwekt door parthenogenese.

Dit is de naam van de reproductiemethode waarbij het embryo zich zonder bevruchting uit de vrouwelijke voortplantingscel ontwikkelt. Meestal is dit inherent aan ongewervelde dieren, maar er zijn uitzonderingen - bijvoorbeeld geschubde reptielen. En voor de hamerhaai zou parthenogenese het laatste redmiddel kunnen zijn om zijn soort van uitsterven te redden, suggereren biologen.

Het maagdelijke vrouwtje wachtte te lang totdat het mannetje het geslacht voortzette, en het lichaam beschouwde dit als een bedreiging voor de hele bevolking. Als gevolg hiervan werd het mechanisme van het behoud van het minimum aantal individuen geactiveerd.

Als alle middelen goed zijn

Vijftien jaar later registreerden Australische wetenschappers een tweede geval van parthenogenese bij vissen - en opnieuw in gevangenschap. Leoni's zebrahaai (Stegostoma fasciatum), die al vier jaar niet met mannetjes had gecommuniceerd, legde 41 eieren. Van de drie kwamen er gezonde welpen uit.

Het eerste waar de onderzoekers aan dachten, was de ongelooflijke vitaliteit van het sperma. Feit is dat Leonie tot 2012 in hetzelfde aquarium woonde met een mannetje, waaruit ze verschillende keren nakomelingen bracht. Biologen suggereerden dat ze zijn sperma vier jaar zou bewaren en, zodra de gelegenheid zich voordeed, het zou gebruiken om eieren te bevruchten.

Uit genetische analyse bleek echter dat alle welpen alleen moederlijk DNA droegen. Dus stapte Leonie, bij afwezigheid van mannen, over op reproductie van hetzelfde geslacht. Zoals wetenschappers opmerken, hebben zich tijdens het rijpingsproces van geslachtscellen in het lichaam van de vis polocyten - poollichamen - gevormd. Deze cellen bevatten een kopie van het DNA, maar kunnen meestal niet bevruchten. Soms, om redenen die nog niet zijn opgehelderd, beginnen ze zich als sperma te gedragen: ze bevruchten een ei en veranderen het in een embryo.

Volgens sommige werken kan deze methode van viskweek in het wild worden gebruikt. Tenminste biologen van de State University van New York in Stony Brook (VS), die de genetische diversiteit van zaagvissen voor de zuidwestkust van Florida bestudeerden, vonden zeven individuen geboren als gevolg van parthenogenese.

De onderzoekers denken dat de dieren deze manier van fokken gebruikten vanwege de te lage populatiedichtheid. In de afgelopen jaren is het aantal individuen gestaag afgenomen en het wordt voor vrouwtjes steeds moeilijker om mannetjes te vinden om te paren. Dit betekent dat parthenogenese heel goed mogelijk is bij soorten die bijna uitgestorven zijn, zeggen wetenschappers.

Uitsluitend mannelijke nakomelingen

Naast haaien hebben biologen geïsoleerde gevallen van voortplanting van hetzelfde geslacht geregistreerd bij de gevlekte adelaar - dit is een soort pijlstaartroggen - en de gewone boa constrictor. Bovendien besloot het vrouwtje van de laatste zich voort te planten, zelfs met de mogelijkheid om met het mannetje te paren. Hoewel geslachtsgemeenschap plaatsvond, waren de twee pups in het nest het resultaat van parthenogenese. Dit werd bevestigd door DNA-analyse.

Zoogdieren zijn in staat tot reproductie van hetzelfde geslacht, zij het kunstmatig. In 2004 ontvingen Japanse biologen muizen van twee moeders zonder vader. Hiervoor werden onrijpe eieren gebruikt, in de genomen waarvan verschillende belangrijke regio's "uitgeschakeld" waren. Eén vrouwtje, geboren als gevolg van parthenogenese, leefde tot volwassenheid en baarde op de gebruikelijke manier haar eigen jongen.

Veertien jaar later werden deze experimenten herhaald door Chinese wetenschappers. Toegegeven, ze gingen een beetje verder en kregen niet alleen nakomelingen van twee alleenstaande vrouwtjes, maar ook van twee mannetjes (dat wil zeggen, de muizen hadden alleen vaders). Hiervoor werden embryonale stamcellen gebruikt, waarin het DNA van een van de ouders werd bewaard. Het blokkeerde de activiteit van genen die anders werken, afhankelijk van wie ze heeft doorgegeven - mannelijk of vrouwelijk.

Wetenschappers injecteerden dergelijke stamcellen met gecorrigeerd DNA in onrijpe eieren. De resulterende embryo's werden getransplanteerd in draagmoeders. Als gevolg hiervan werden levensvatbare muizen geboren, die geen vader hadden. Toegegeven, de dieren hadden ontwikkelingsstoornissen. Ze bewogen langzamer en werden sneller moe. Maar ze leefden langer.

Om nakomelingen van twee vaders te verkrijgen, werden geprepareerde embryonale stamcellen geïnjecteerd in niet-gekiemde eieren. Van de duizend embryo's overleefden er slechts 12. De experimentele muizen wogen twee keer zoveel als normaal, hadden last van waterzucht, konden niet normaal ademen, zuigen melk en stierven snel.

De auteurs van het werk merken op dat ontwikkelingsstoornissen alleen kunnen worden onderdrukt in embryo's die zijn verkregen van twee moeders. Maar mannelijke parthenogenese is niet erg levensvatbaar. Dit verklaart waarom reproductie van hetzelfde geslacht in het wild vaak voorkomt bij vrouwen.