Два самца кондора появились на свет без отца: может ли «непорочное зачатие» спасти вид?
«Непорочное зачатие» — развитие неоплодотворенной яйцеклетки — редко, но встречается у позвоночных, включая птиц и ящериц. Новое исследование специалистов из зоопарка Сан-Диего (США) сообщает о двух самцах калифорнийского кондора, выращенных в программе по спасению вида от вымирания, которые появились на свет без генетического вклада отца.
Как обнаружили птенцов без отца
Калифорнийский кондор, крупнейшая летающая птица Северной Америки, к 1982 году сократился до 22 особей. Благодаря масштабной программе разведения в неволе под руководством зоопарка Сан-Диего численность начала расти.
Чтобы избежать инбридинга, исследователи 30 лет проводили детальный генетический анализ почти 1000 птиц, используя ДНК-маркеры. У двух самцов, вылупившихся в разные годы от разных самок, все маркеры происходили только от матери. Следов маркеров от самцов, с которыми их спаривали, не обнаружилось.
Партеногенез у позвоночных
Развитие неоплодотворенных яйцеклеток называется партеногенезом. Он распространен у насекомых и беспозвоночных, но очень редок у позвоночных. Известны случаи у рыб, рептилий (комодский варан, питон, удав) и домашних птиц (куры, индейки), хотя у последних эмбрионы обычно погибают.
У птиц партеногенез всегда происходит из гаплоидной яйцеклетки. Диплоидность (двойной набор хромосом) восстанавливается либо путем слияния с другой клеткой того же деления, либо путем удвоения генома без деления клетки. В результате эмбрион получает только подмножество генов матери в двойной дозе.
Отец всегда будет самцом
У птиц пол определяется хромосомами Z и W (самцы — ZZ, самки — ZW). Гаплоидная яйцеклетка от самки ZW получает либо Z, либо W. Её диплоидные производные будут либо ZZ (нормальный самец), либо WW (нежизнеспособны, так как хромосома W содержит крайне мало генов). Поэтому птенцы без отца всегда будут самцами ZZ, что и наблюдалось в исследовании.
Почему партеногенез — тупиковый путь
Может ли одинокая выжившая самка восстановить вид, вылупив самца без отца и затем спарившись с ним? Практически нет.
Оба самца кондора, рожденные партеногенезом, не дали потомства. Один погиб до половой зрелости, другой был слабым и пассивным. У кур и индеек партеногенез дает мертвые эмбрионы или слабых птенцов. Даже состоящие только из самок виды ящериц, как правило, недолговечны.
Главная причина — отсутствие генетического разнообразия. При половом размножении здоровые варианты генов от одного родителя могут компенсировать мутации от другого. При партеногенезе эмбрион может получить две копии вредной материнской мутации. Кроме того, генетическое однообразие делает популяцию уязвимой для патогенов.
Способность самок кондора к партеногенезу вряд ли спасет вид. К счастью, благодаря усилиям человека в небе Калифорнии теперь летают сотни самок и самцов этого вида.