1958 beschrieb der sowjetische Biologe Ilya Darevsky die Gattung der Eidechsen, die nur aus Frauen bestand. Dies war eine große Entdeckung der Welt. Zuvor war klar, dass ein Phänomen wie Parthenogenese ("jungfräuliche Fortpflanzung", bei der sich weibliche Fortpflanzungszellen in einem erwachsenen Organismus ohne Befruchtung entwickeln) existiert. Dieser Prozess wurde bei Insekten beschrieben. Aber niemand hätte gedacht, dass weibliche Wirbeltiere auch ohne Männer auskommen könnten.
Seltsamerweise wird die Parthenogenese von Biologen als sexuelle Fortpflanzung erkannt, da sich die Nachkommen aus der Keimzelle entwickeln. Warum gibt es also neben der Eidechsengattung, die sich wie bei Wirbeltieren üblich vermehrt - durch die Verschmelzung von männlichen und weiblichen Chromosomen - eine Gattung, die nur aus sich selbst reproduzierenden "Frauen" besteht?
Der Leiter des Laboratoriums für Genomorganisation des Instituts für Genbiologie der Russischen Akademie der Wissenschaften, Doktor der Biowissenschaften, Alexei Ryskov, erklärt: „Die Parthenogenese ist für Wissenschaftler immer noch ein mysteriöses Phänomen, es gibt viele grundlegende Fragen. Früher glaubte man, dass die Möglichkeiten, „Kinder der Parthenogenese“zu treffen, sehr selten sind, sie müssen unrentabel sein. Dann stellten wir fest, dass es ganze Gattungen weiblicher Eidechsen und Schlangen gibt, die sich seit Jahrtausenden selbst geklont haben. Ein solches natürliches Klonen setzt voraus, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Art Frau mit veränderten Eigenschaften entstand, die infolge komplexer Transformationen unisexuell wurde. Solche gleichgeschlechtlichen Frauen sind Nachkommen von Individuen bisexueller Arten. Im Moment wissen wir, dass Parthenogenese bei Wirbeltieren nur bei Reptilien weit verbreitet ist - das sind Eidechsen und Schlangen."
Die Hauptfrage bezieht sich auf das Thema der Anhäufung von Mutationen. Wenn der Prozess der Degeneration, dh die Verschlechterung der phänotypischen Eigenschaften der Nachkommen, auch bei eng verwandten Kreuzungen beobachtet wird, was ist dann mit dem Klonen?
Während des gesamten Lebens sammelt der Körper Mutationen an, die er "in einer geraden Linie" an seine Nachkommen überträgt. Es stellt sich heraus, dass der Nachwuchs im Verhältnis zum Elternteil weniger lebensfähig sein sollte, und die Linie läuft daher Gefahr, schnell zu verblassen. Parthenogenetische Eidechsen existieren jedoch seit Jahrtausenden.
Russische Wissenschaftler des Instituts für Genbiologie der Russischen Akademie der Wissenschaften haben mit Unterstützung der Russian Science Foundation beschlossen, herauszufinden, wie sich parthenogenetische Mütter und ihre Töchter auf Genomebene unterscheiden. Die Aufgabe bestand auch darin, die Geräte der Genome gleichgeschlechtlicher Frauen zu verstehen und sie mit den Genomen bisexueller Frauen zu vergleichen. Zum Vergleich wurden die Genomdaten der "historischen Eltern" der gleichgeschlechtlichen Eidechse herangezogen.
„Wir kennen zwei bisexuelle Vorfahren“, erklärt Alexey Ryskov. „Es ist auch klar, welcher von ihnen väterlich und welcher mütterlich ist. Infolge der Hybridkreuzung vor etwa 10 000 Jahren wurde eine veränderte Frau gebildet, die unisexuell wurde. Also lebt sie selbstanbetend. Jetzt wurden alle drei Genome sequenziert, wir sind gerade dabei, sie zu vergleichen. “
Eidechse Rostombekov. Foto: gemeinfrei
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Es ist klar, dass die Genome der "historischen Eltern" im Laufe der Jahrtausende mutiert sind. Selbst bei der Untersuchung von Klonen finden Wissenschaftler bereits Mutationsereignisse. Eine andere Frage ist, wie bedeutend die Mutationen sind und wie lange sie bestehen bleiben.
Die Frage nach der Entstehung des Parthenogenese-Mechanismus und seiner Zweckmäßigkeit ist noch offen. Warum erscheint in einem Fall der Hybridisierung ein unrentabler Nachwuchs und in dem anderen eine ganze Gattung von Klonen, die seit Jahrtausenden existiert?
Es gibt Hypothesen, die die Möglichkeit beschreiben, dass aus einem bisexuellen Individuum ein unisexuelles wird. Zum Beispiel legt die Gleichgewichtshypothese von Moritz (S. Moritz) nahe, dass die mütterliche und väterliche Spezies beim Überqueren nahe genug sein müssen, um ein lebensfähiges Individuum zu erhalten, aber gleichzeitig weit entfernt, damit starke Veränderungen im Prozess der Zellfunktion auftreten können. Sobald jedoch Wissenschaftler im Labor versuchen, die Entstehung der ersten Mutter zu erreichen, die zur "makellosen Empfängnis" fähig ist, entstehen sofort Gedanken an Details, die nicht berücksichtigt werden. Vielleicht sind diese Feinheiten in der Wechselwirkung zweier Genome verborgen: nuklear und mitochondrial.
Es wird davon ausgegangen, dass all diese grundlegenden Fragen durch eine Studie von Wissenschaftlern des Instituts für Genbiologie der Russischen Akademie der Wissenschaften beantwortet werden sollten.
Anna Urmantseva
