В 2018 году сотрудники зоопарка в Коста-Рике стали очевидцами удивительного явления. Восемнадцатилетняя самка острорылого крокодила (Crocodylus acutus), которая жила в неволе на протяжении 16 лет без самцов по соседству, сделала кладку из 14 яиц. Само по себе это явление не было удивительным — подолгу находясь в одиночестве, самки крокодилов иногда откладывают пустые яйца, из которых никто не рождается. Однако, в этом случае внутри одного из яиц был обнаружен эмбрион, и яйцо хорошо развивалось в инкубаторе. Недавно ученые изучили этот случай и включили самок крокодилов в список животных, которые способны к непорочному зачатию — размножению без участия самцов. Возникает вопрос: как такое возможно?
Самки некоторых животных могут давать потомство без спаривания с самцами
Крокодилы способны к девственному размножению
Несмотря на то, что эмбрион хорошо развивался внутри яйца, детеныш крокодила появился на свет мертворожденным. Недавно ученые во главе с Уорреном Бутом (Warren Booth) изучили вылупившийся из яйца организм на генетическом уровне. Оказалось, что его геном практически такой же, как у матери — можно сказать, что самка крокодила родила своего клона. Результаты научной работы были опубликованы в научном журнале Biology Letters.
Острокрылый крокодил
Мертворожденный детеныш крокодила, родившийся путем партеногенеза
Что такое партеногенез
Для многих этот случай может показаться настоящим чудом — разве может самка родить потомство без спаривания с самцом? На самом деле, такое возможно и это явление называется партеногенезом. В некоторых источниках оно упоминается как «однополое размножение» или «девственное размножение».
Со школьной программы нам прекрасно известно, что при половом размножении должно произойти слияние мужской и женской половых клеток — сперматозиода и яйцеклетки. У животных, которые способны к партеногенезу, яйцеклетка самки может дать потомство самостоятельно, без участия сперматозоида. Это возможно благодаря уникальным процессам, которые происходят внутри женской клетки.
В партеногенезе участвует только яйцеклетка, для превращения в эмбрион ей не нужен сперматозоид
Когда яйцеклетка самки активируется для партеногенеза, она начинает делиться — происходит митоз. Процесс разделения позволяет ей разделить свои генетические материалы и начать формирование других клеток. В результате этого в организме самки появляется эмбрион, который начинает развиваться.
У некоторых животных вроде крокодилов, в процессе партеногенеза большую роль играют полярные тельца. У большинства видов эти клетки-спутники яйцеклетки нужны для питания и быстро разрушаются. Однако, у способных к партеногенезу животных они сливаются со зрелой яйцеклеткой и образуют здоровый эмбрион с диплоидным набором хромосом.
Пол крокодилов зависит от температуры, в которой находились яйца
Партеногенез может показаться идеальным способом размножения — самкам можно не спариваться с самцами и делать все самостоятельно. Однако, у такого способа размножения есть большой минус: потомство наследует генетическую информацию только одного родителя, поэтому будет точной копией матери. Из-за отсутствия смешения генетической информации, такое потомство будет слабым и ему будет тяжело адаптироваться к условиям окружающей среды.
Для чего нужно однополое размножение
Способность к непорочному зачатию — это очень редкое явление. Оно встречается у некоторых насекомых вроде пчел, рептилий вроде ящериц, а также птиц — например, случаи партеногенеза были зафиксированы у куропаток. Также ученые считают, что к девственному размножению способны некоторые виды рыб.
Для чего именно самкам нужно такое необычное умение, ученые не знают. Скорее всего, причины всегда разные. Иногда у самок животных нет возможности найти себе самца для спаривания, а природа требует продолжения рода. Иногда партеногенез позволяет животным выжить в экстремальных условиях, а в некоторых случаях — сохранить силы, не тратя их на поиск партнера.
Ученые подозревают, что способность партеногенезу также имелась у некоторых динозавров
Тот факт, что партеногенез встречается у птиц и крокодилов, заставляет ученых задуматься о том, что такой же способностью обладали динозавры — не стоит забывать, что они являются дальними родственниками. Но на данный момент это просто предположение, и у исследователей нет неоспоримых доказательств.
Возможно, в будущем такое доказательство будет найдено — ученые постоянно изучают размножение динозавров. Например, недавно было выяснено, что некоторые динозавры высиживали яйца как птицы.
