Döllenmemiş bir yumurtanın gelişimini içeren bakire doğum, insanları çağlar boyunca meşgul etmiştir. Ve memelilerde olmamasına rağmen , kuşlar ve kertenkeleler gibi omurgası olan diğer hayvanlarda (omurgalılar) mümkün görünmektedir .
Bir son kağıt San Diego Hayvanat Bahçesi'ne araştırmacılar tarafından yönetilen gelen Kaliforniya condor kurtarmak için bir programda gündeme iki babasız erkek civciv bildiriyor yok olma . Türler, hayatta kalan tek bir dişi tarafından restore edilebilir mi?
Eşeyli üreme tüm omurgalılarda esastır. Normalde bir dişiden alınan yumurtanın bir erkekten gelen sperm tarafından döllenmesi gerekir, bu nedenle her ebeveyn genomun bir kopyasına katkıda bulunur.
Bu kuralın ihlali, babasız akbaba civcivlerinde olduğu gibi, bize cinsel üremenin neden bu kadar iyi bir biyolojik strateji olduğu ve ayrıca insanlar dahil tüm hayvanlarda seksin nasıl çalıştığı hakkında çok şey anlatır.
Babasız Civcivler Nasıl Belirlendi?
Bir akbaba türü olan muhteşem Kaliforniya akbabası, Kuzey Amerika'daki en büyük uçan kuştur. 1982'de türler sadece 22 kişilik bir popülasyona düştü ve sayıları artmaya başlayan San Diego Hayvanat Bahçesi liderliğindeki iddialı bir esir yetiştirme programını ateşledi.
Bu kadar az kuş olduğu için, genetik çeşitliliğin olmaması daha az güçlü yavrular üreteceğinden ve yok olmaya doğru kaymayı hızlandıracağından, ekibin yakından ilişkili ebeveynleri seçmemeye dikkat etmesi gerekiyordu.
Araştırmacılar, akbabalara özgü ve bireysel kuşlar arasında değişen DNA işaretçilerini kullanarak, bundan kaçınmak için kuşlar üzerinde ayrıntılı bir genetik çalışma yürüttüler. 30 yılda yaklaşık 1000 kuştan tüy, kan ve yumurta kabuğu topladılar.
Bu verileri analiz ederek, tahmin edeceğiniz gibi, her civcivdeki DNA işaretçilerinin yarısının bir dişiden yarısının bir erkekten geldiğini doğrulayarak, ebeveynlik oluşturdular. Kolonideki yüzlerce tutsak yetiştirilmiş civcivin kaderini takip etmeye devam ettiler ve onları vahşi doğaya bıraktıktan sonra.
Ancak son makalede ayrıntılı olarak açıklandığı gibi, iki erkek civcivde olağandışı bir şey vardı. Farklı dişiler tarafından yumurtlanan yumurtalardan birkaç yıl sonra yumurtadan çıkan bu civcivlerin tamamı dişi ebeveynden gelen DNA işaretçilerine sahipti. Eşleştiği erkekten hiçbir iz yoktu.
Bakireden doğma
Döllenmemiş yumurtaların gelişimine "partenogenez" (kelimenin tam anlamıyla "bakire yaratımı" anlamına gelen Yunanca kelimelerden) denir. Böceklerde ve yaprak bitleri ve denizyıldızı gibi diğer omurgasızlarda oldukça yaygındır ve birkaç farklı mekanizma ile gerçekleştirilebilir. Ama omurgalılarda çok nadirdir .
Erkek olmadan barındırılan balıklarda ve sürüngenlerde partenogenez raporları vardır. Tennessee'de uzun yıllar esaret altında tutulan yalnız bir dişi Komodo ejderi, bir eş bulmaktan vazgeçti ve kendi başına üç canlı yavru üretti . Yani bir did kadın piton ve boa bu parthenogenic yavru hepsi erken öldü rağmen,.
Ancak bazı kertenkeleler partenogenezi bir yaşam biçimi olarak benimsemiştir. Orada yalnızca kadınlar türler Avustralya'da ve dişiler kendi genlerinin sadece kombinasyonlarını taşıyan yumurtalarını hangi ABD.
Partenogenez, bir erkeğin yokluğunda yetiştirilen evcil tavuklarda ve hindilerde de olur, ancak embriyo genellikle ölür. Yetişkinliğe ulaşan babasız erkek hindilerin sadece birkaç raporu ve sperm üreten bir veya iki tane var.
Nasıl olur?
Kuşlarda partenogenez her zaman genomun tek bir kopyasını (haploid) taşıyan bir yumurta hücresinden kaynaklanır. Yumurtalar, bir dişinin yumurtalığında, genomu karıştıran ve ayrıca kromozom sayısını yarıya indiren mayoz adı verilen özel bir hücre bölünmesiyle yapılır. Sperm hücreleri, bir erkeğin testislerinde aynı işlemle yapılır.
Normalde bir yumurta hücresi ve bir sperm hücresi kaynaşması (döllenme), her iki ebeveynin de genomunu içerir ve normal (diploid) kromozom sayısını geri yükler.
Ancak partenogenezde yumurta hücresi döllenmez. Bunun yerine, ya aynı bölünmeden başka bir hücreyle kaynaşarak - ki bu normalde atılır - ya da hücre bölünmeden genomunu çoğaltarak diploid bir duruma ulaşır.
Bu nedenle, anneden bir genom ve babadan farklı bir genom almak yerine, ortaya çıkan yumurta, annenin genlerinin yalnızca bir alt kümesine çift dozda sahiptir.
Babasız Kuşlar Daima Erkek Olacak
Akbabalar, diğer kuşlar gibi, cinsiyeti Z ve W cinsiyet kromozomları ile belirler. Y kromozomunda SRY geninin olan insan XX (dişi) ve XY (erkek) sistemi, zıt bir şekilde bu iş erkeklik belirler .
Ancak kuşlarda erkekler ZZ, dişiler ZW'dir. Cinsiyet, Z kromozomu üzerindeki bir genin (DMRT1) dozajı ile belirlenir. ZZ kombinasyonu, DMRT1 geninin iki kopyasına sahiptir ve bir erkek oluştururken, ZW kombinasyonunun yalnızca bir kopyası vardır ve bir dişi yapar.
Haploid yumurta hücreleri, ZW annesinden ya bir Z ya da bir W alır. Bu nedenle diploid türevleri ZZ (normal erkek) veya WW (ölü) olacaktır. WW embriyolarının gelişememe nedeni, W kromozomunun neredeyse hiç gen içermemesi, Z kromozomunun ise gelişim için hayati olan 900 gene sahip olmasıdır.
Bu nedenle, babasız civcivler, gözlemlendiği gibi ZZ erkekleri olmalıdır.
Bakire Doğum Neden Başarısız Oluyor?
Akbaba gibi nesli tükenmekte olan bir kuş türünün, hayatta kalan yalnız bir dişiden, babasız bir erkek civciv yumurtadan çıkıp onunla üreyerek diriltilmesi mümkün müdür?
Pek iyi değil. Partenojenlerin (babasız hayvanlar) pek iyi olmadığı ortaya çıktı. İki babasız akbabadan hiçbiri kendi yavrularını üretmedi. Biri cinsel olgunluğa erişmeden öldü, diğeri zayıf ve itaatkardı - bu da onu babalık için zayıf bir olasılık haline getiriyordu.
Tavuklarda ve hindilerde, partenogenez ya ölü embriyolar ya da zayıf yavrular üretir. Sadece dişi kertenkele türleri bile, sağlam görünmelerine rağmen, genellikle mayoz bölünmeyi bozan ve onlara başka seçenek bırakmayan iki türün yakın zamanda bir karışımının ürünüdür. Bu türler uzun ömürlü görünmüyor.
Partenojenler neden bu kadar kötü çalışıyor? Cevap, temel bir biyolojik sorunun özüne gider. Yani: Neden seks yapıyoruz? Annenin genomunun mayoz bölünmeyle uğraşmadan klonal yavrularına aktarılmasının daha verimli olacağını düşünürdünüz.
Varyasyon Anahtardır
Ancak kanıtlar, tamamen annenin genlerinden oluşan bir genoma sahip olmanın sağlıklı olmadığını söylüyor. Genetik çeşitlilik, bir bireyin ve türünün sağlığında çok önemlidir. Erkek ve dişi ebeveynlerden gelen gen varyantlarını karıştırmak hayati önem taşır.
İki ebeveyn genomlu diploid yavrularda, mutantlar için iyi varyantlar kapsanabilir. Genleri yalnızca anneden kalıtsal olarak alan bireyler, onları zayıflatan anneden gelen bir mutant genin iki kopyasına sahip olabilir - bunu telafi edecek bir erkek ebeveynden sağlıklı bir versiyon olmadan.
Varyasyon ayrıca popülasyonları ölümcül virüslerden, bakterilerden ve parazitlerden korumaya yardımcı olur. Mayoz ve döllenme, patojenleri saptırabilen farklı gen varyantlarının birçok yeniden düzenlenmesini sağlar. Bu ek koruma olmadan, patojenler bir klon popülasyonunda çıldırabilir ve genetik olarak benzer bir popülasyonda dirençli hayvanlar bulunmaz.
Bu nedenle, dişi akbabaların babası olmadan civcivleri yumurtadan çıkarma yeteneğinin türü kurtarması pek olası değildir. İşin iyi tarafı, insan çabaları şimdi yüzlerce kadının ve erkeğin Kaliforniya göklerinde uçmasına neden oldu.
Jenny Graves , Melbourne, Avustralya'daki La Trobe Üniversitesi'nde seçkin genetik profesörü ve rektör yardımcısıdır.
Bu makale, Creative Commons lisansı altında The Conversation'dan yeniden yayınlanmıştır . Orijinal makaleyi burada bulabilirsiniz .
