一只雌性斑马鲨通过“处女分娩”怀孕了她的幼崽,尽管它与两只雄性共用一个鱼缸。
一条雌性斑马鲨 (Stegostoma fasciatum) 通过自己的卵子受精分娩,尽管它与两只健康的雄性共享一个水箱,而它们可能会很乐意提供帮助,鱼类生物学杂志上的一项新研究报道 . 根据该研究的作者,这种不寻常的情况挑战了先前关于孤雌生殖的风险和益处的假设 – 一种有时被称为“处女生育”的无性繁殖形式。
芝加哥菲尔德自然历史博物馆的研究作者凯文费尔德海姆在一份报告中说:“这只是我们所知道的第二例鲨鱼通过单性生殖出生的案例,即使有健康的配偶也是如此。” 声明。 “这篇最新论文只是了解为什么会发生这些‘处女分娩’的又一步。”
许多鸟类、爬行动物、两栖动物和鱼类使用孤雌生殖作为生物后备计划,以便在很难找到配偶时进行繁殖。 但是这个过程可能会有风险; 通过孤雌生殖出生的动物通常寿命较短并且通常不育,这可以解释为什么能够进行无性繁殖的脊椎动物很少选择利用它,除非它们别无选择。
Feldheim 及其同事在对芝加哥谢德水族馆的两只鲨鱼幼崽进行常规基因测试时,发现了孤雌生殖通常规则的一个奇怪例外。
DNA 结果令人震惊。 幼崽与水箱中的任何雄性鲨鱼都不匹配。 虽然他们的 DNA 与雌性鲨鱼相匹配,但其中一些匹配度太接近了。 几个本应反映父亲贡献的基因对,实际上是母亲基因的相同副本——这一发现高度暗示了孤雌生殖。
除了遗传学,还有其他可疑迹象。 虽然幼崽通常会自行孵化,但水族馆工作人员不得不切开幼崽的卵壳; 两只幼崽最终都只存活了几个月。
幼崽可能因有害的隐性等位基因而死亡——母鲨基因的无功能或有缺陷的拷贝,在通过有性繁殖产生的婴儿中,可以通过来自另一方父母的具有正常功能的显性基因来补偿。 相反,这些小鲨鱼可能从母亲那里继承了多个有缺陷的基因变异体。
无性繁殖的缺点之一是基因的两个副本都来自同一亲本,不容许出错; 如果母亲是常染色体隐性遗传病的携带者,这意味着需要两个基因拷贝才能表现出疾病,那么后代就会患病。 他们说,虽然这项研究的作者无法证实有害的隐性等位基因是造成这些特定幼崽死亡的罪魁祸首,但这将是典型的孤雌生殖。
这些发现可能对斑马鲨的保护产生影响。 由于这些鲨鱼是濒临灭绝的物种,更多地了解它们的繁殖方式可以帮助水族馆在圈养环境中繁殖它们。 事实上,雌性斑马鲨选择单性生殖而不是符合条件的雄性的唯一其他报告案例是一项更大规模调查的一部分,该调查探索使用生殖技术来支持基于保护的育种计划。
“这项研究只是我们了解斑马鲨中这种遗传现象发生的开始,”谢德水族馆动物运营和栖息地助理主任、研究作者 Lise Watson在新闻稿中说。 “像 Shedd 这样的动物园和水族馆在保护斑马鲨等物种方面发挥着关键作用,这些物种在世界某些地区几乎已经灭绝。更多地了解孤雌生殖并确认我们在动物园和水族馆中种群的基因构成至关重要 做出明智的决定来推动这项工作。”