Mystery Solved: Cum Mary peștele "Virgin" a rămas fără să aibă sex

Într-o lagună de coastă sărată de pe insula North Uist, Scoția, cercetătorii au descoperit un pește virgin gravid. Stickleback-ul a fost poreclit pe Maria, după mama creștină. În mod normal, femelele de tip stickleback își așează ouăle în cuiburi, pe care bărbații le fertilizează mai târziu cu sperma lor. Dar ouăle lui Mary erau în mod misterios în interiorul ei, când fuseseră fertilizate într-un fel, rezultând 54 de embrioni de pește sănătoși și 15 minute de faimă de pește.

Dacă Maria ar fi un om, unii ar numi evenimentul o concepție imaculată. Dar, după cum au anunțat oamenii de știință miercuri, există o explicație biologică mult mai puțin miraculoasă pentru acest conundru biologic.

O echipa de oameni de stiinta, condusa de biologul la Universitatea din Nottingham, Laura L. Dean, a publicat hotararea sa non-religioasa pentru misterul sarcinii virgine a lui Mary in revista Rapoarte științifice. Au existat trei explicații posibile ale fenomenului, dintre care două au exclus cercetătorii, lăsând o explicație foarte rațională - deși improbabilă -.

Am gasit o "sticla" (numita "Virgin Mary"), insarcinata cu embrioni aproape complet dezvoltati, care sunt inca in viata (vezi foto) !! Aflați cum credem că sa întâmplat în lucrarea noastră de astăzi în @SciReports! (http://t.co/gj55yqxDd1) #Evolution #Biology @FishSci pic.twitter.com/fqb9weAGZS

- Laura Dean (@Laura_L_Dean) 20 februarie 2019

Explicația 1: Parthenogeneza

Un fenomen ciudat care se întâmplă în unele animale este partenogeneză, un fel de reproducere asexuală în care un ou începe să se divid și să formeze un embrion, chiar dacă acesta nu a fost fertilizat de un spermatozoid. Parthenogeneza este procesul responsabil pentru "nașterile virgine" foarte cunoscute de rechini și șerpi și, din moment ce se întâmplă și în unele pești, ar fi putut explica situației dificile a lui Mary the stickleback virgin.

Adică, dacă copiii lui Mary aveau aceleași gene ca ea. Dacă un ou se desparte fără spermatozoizi prin partenogeneză, embrionul rezultat nu poate purta decât ADN-ul mamei. Dar Dean și colegii ei au tăiat-o pe Mary deschisă pentru a-și dărui copiii prin secțiunea C, descoperind, în timp ce crescuseră adulți, că ei purtau ADN-ul de la un tată misterios.

Parthenogensis? Nu.

Explicația 2: Hermafroditismul

Hermafroditismul este un alt fenomen care se întâmplă în natură, care are ca rezultat indivizi care au organe sexuale masculine și feminine. A fost documentată în mai multe specii, cum ar fi lizotea deepsea, unele populații de tip stickleback sau în formă "secvențială" în clownfish. Ce înseamnă, de obicei, hermaphroditismul este că un individ poate să-și autofecționeze ouăle cu propriul său spermă și să aibă copii fără ajutorul altcuiva.

Din nou, aceasta ar fi putut fi o posibilitate pentru Mary, fecioara virgina, dar ADN-ul copiilor ei a exclus aceasta optiune. Pentru că hermafroditele se auto-fertilizează, copiii lor poartă doar același ADN ca și părintele. Dar descendenții lui Mary aveau în mod clar ADN de la alt individ.

Hermafrodit? Nu.

Explicația 3: Sperma subacoperită

Acest lucru lasă doar o singură explicație: că ouăle lui Mary au fost într-adevăr fertilizate de un anumit băiat de băieți - nu pur și simplu în mod normal asociat cu peștele. În bătăi de cap, bărbații construiesc cuiburi și invită femelele să își așeze ouăle acolo, astfel încât să poată fertiliza și îngriji mai târziu pentru ele. Cu alte cuvinte, spre deosebire de mamifere, majoritatea peștilor nu au sex în penisul vaginului, astfel încât ouăle și sperma să vină împreună in afara a corpului.

De aceea este atât de bizar ca Mary a rămas însărcinată, în timp ce ouăle ei erau încă în interiorul corpului ei și chiar mai bizare că celulele spermei au putut intra și înăuntru.

Cea mai probabila explicatie, scriu autorii, este ca Mary se afla in jurul unei ochelari de oua deja fertilizate si ca o parte din spermatozoizii din acel cuib gasit drumul spre ouale din interiorul corpului ei. Femelele pot tinde să preferă bărbații ale căror cuiburi conțin deja alte ouă (este un semn bun că bărbatul merită să se îmbrace cu), notează autorii, și astfel se presupune că "spermatozoizii au intrat probabil în tractul reproductiv al peștilor mamă prin contactul cu ouă fertilizate recent într-un cuib."

Maria Legacy

Mary, din păcate, a trebuit să fie sacrificată de dragul copiilor ei. Dintre embrioni, 54 au fost livrate cu succes, iar aproximativ 20 dintre ele încă mai supraviețuiesc acum în Acvariul Nottingham, la aproximativ trei ani de la naștere.

Mai mult decât un accident ciudat al naturii, exemplul lui Mary arată că există mult mai multă flexibilitate în sistemul de reproducere a stickleback decât oamenii de știință credeau odată. Faptul că sperma ar putea supraviețui în corpul femeii, de exemplu, și că embrionii s-ar putea dezvolta până la o etapă apropiată de incubație, adăugând la complexitatea evoluției sarcinii.

"Pentru o specie de pește de ouă", a scris Dean într-un post pe blog, "acest lucru este aproape complet nemaiauzit și îmi amintesc cu adevărat că privim în jos microscopul la inimile mici ale copiilor ei bătând în interiorul ouălor, încă în ovarele ei și doar că nu puteam să cred ce vedeam!"