1958. sovjetski biolog Ilya Darevsky opisao je rod guštera koji se sastojao samo od ženki. Ovo je bilo veliko svjetsko otkriće. Prije toga bilo je jasno da postoji takav fenomen kao što je partenogeneza ("djevičanska reprodukcija" u kojoj se ženske reproduktivne stanice razvijaju u odraslom organizmu bez oplodnje). Taj je postupak opisan kod insekata. Ali nitko nije zamišljao da i ženski kralježnjaci mogu bez mužjaka.
Čudno je, ali biolozi partenogenezu prepoznaju kao spolnu reprodukciju, jer se potomstvo razvija iz spolnih stanica. Pa zašto, pored roda guštera, koji se razmnožavaju na uobičajeni način za kralježnjake - spajanjem muških i ženskih kromosoma, postoji rod koji se sastoji od samo-reproduktivnih "žena"?
Voditelj laboratorija za organizaciju genoma na Institutu za genetsku biologiju Ruske akademije znanosti, doktor bioloških znanosti Aleksej Ryskov objašnjava: „Partenogeneza je i dalje misteriozna pojava za znanstvenike, mnogo je temeljnih pitanja. Nekada se vjerovalo da su mogućnosti za susret s „djecom partenogeneze“vrlo rijetke, moraju biti neisplative. Tada smo shvatili da postoje čitavi rodovi ženskih guštera i zmija koji su se klonirali tisućljećima. Takvo prirodno kloniranje sugerira da je u određenoj fazi nastala neka vrsta ženke s promijenjenim svojstvima, koja je postala jednospolna kao rezultat složenih transformacija. Takve istospolne ženke potomci su jedinki biseksualnih vrsta. Trenutno znamo da je među kralježnjacima partenogeneza česta samo u gmazova - to su gušteri i zmije."
Glavno pitanje odnosi se na temu nakupljanja mutacija. Ako se proces degeneracije, odnosno pogoršanje fenotipskih karakteristika potomstva primijeti čak i s usko povezanim križanjem, što je s kloniranjem?
Tijekom cijelog života tijelo akumulira mutacije koje prenosi "u ravnoj liniji" na svoje potomstvo. Ispada da bi potomci trebali biti manje održivi u odnosu na roditelja, pa linija stoga riskira da brzo nestane. Međutim, dokazano je da parthenogenetski gušteri postoje tisućljećima.
Ruski znanstvenici s Instituta za genetsku biologiju Ruske akademije znanosti uz potporu Ruske zaklade za znanost odlučili su otkriti kako se partenogenetičke majke i njihove kćeri razlikuju na razini genoma. Postavljen je i zadatak da se razumiju uređaji genoma istospolnih žena i usporedi ih s genima biseksualnih žena. Za usporedbu su uzeti genomski podaci "povijesnih roditelja" istospolnog guštera.
"Znamo za dva biseksualna rodonačelnika", objašnjava Alexey Ryskov. “Jasno je i tko je od njih očinski, a tko majčinski. Kao rezultat hibridnog križanja prije otprilike 10 tisuća godina nastala je izmijenjena ženka koja je postala jednospolna. Tako ona živi, obožavajući se. Sada su sva tri genoma sekvencirana, mi smo u fazi njihove usporedbe”.
Gušter Rostombekov. Fotografija: javno vlasništvo
Promotivni video:
Jasno je da su genomi "povijesnih roditelja" mutirali tijekom tisućljeća. Čak i kada proučavaju klonove, znanstvenici već pronalaze mutacijske događaje. Drugo je pitanje koliko su mutacije značajne i koliko dugo traju.
Pitanje nastanka mehanizma partenogeneze i njegove svrhovitosti i dalje je otvoreno. Zašto se u jednom slučaju hibridizacije pojavljuje neživo potomstvo, a u drugom čitav rod klonova koji postoji tisućljećima?
Postoje hipoteze koje opisuju mogućnost da se biseksualna osoba pretvori u jednospolnu. Na primjer, hipoteza o ravnoteži Moritza (S. Moritz) sugerira da prilikom križanja majčina i očinska vrsta moraju biti dovoljno blizu da dobiju održivu jedinku, ali istodobno i daleko kako bi se mogle dogoditi bilo kakve snažne promjene u procesu funkcioniranja stanica. Međutim, čim znanstvenici u laboratoriju pokušaju postići pojavu prve majke koja je sposobna za "besprijekorno začeće", odmah se pojave misli o neobrađenim detaljima. Možda se ove suptilnosti kriju u interakciji dvaju genoma: nuklearnog i mitohondrijskog.
Pretpostavlja se da bi na sva ta temeljna pitanja trebali odgovoriti istraživanja znanstvenika s Instituta za genetsku biologiju Ruske akademije znanosti.
Anna Urmantseva
