How does this all-female species reproduce? - Susana Freitas and Darren Parker

Traduttore: lucia rusconi Revisore: Gabriella Patricola

In 2021, workers at a Sardinian aquarium were stunned by the birth

Nel 2021, lavoratori in un acquario sardo rimasero stupiti dalla nascita

of a smoothhound shark, who they called Ispera.

di uno squalo palombo che chiamarono Ispera.

What shocked them was that, for the last decade,

Ciò che li sorprese era il fatto che, nell’ultimo decennio,

Ispera’s mother had been living only with other females.

la madre di Ispera fosse vissuta solo con altri esemplari femmina.

But it’s actually entirely possible that Ispera had no father—

Ma in verità è del tutto possibile che Ispera non abbia un padre

and the reason why that is also explains other biological curiosities,

e le ragioni di ciò spiegano anche altre curiosità biologiche,

like the existence of an all-female lizard species.

come l’esistenza di una specie di rettile con soli esemplari femmina.

Usually sexual species have sex cells that contain

Di solito le specie sessuali hanno cellule che contengono

half the number of chromosomes required to create a viable embryo.

la metà dei cromosomi richiesti per creare un embrione vitale.

So an egg cell must be fertilized by a sperm cell

Quindi una cellula uovo deve essere fertilizzata da uno spermatozoo

to form two full sets of chromosomes.

per formare due set completi di cromosomi.

But some species that have sex cells can undergo

Ma alcune specie con cellule sessuali possono affrontare

a type of asexual reproduction called parthenogenesis—

un tipo di riproduzione asessuata, chiamata partenogenesi,

meaning “virgin origin” in Greek.

che significa “vergine” e “nascita” in greco.

In parthenogenesis, an embryo develops from an unfertilized egg cell

Nella partenogenesi l’embrione si sviluppa da una cellula uovo non fecondata

that doubles its own chromosome count.

che raddoppia il proprio numero di cromosomi.

In fact, some animals only ever undergo parthenogenesis,

Di fatto, alcuni animali affrontano solo la partenogenesi,

while others can reproduce both sexually and parthenogenetically.

mentre altri si possono riprodurre sia sessualmente che per partenogenesi.

It's actually more common than previously thought.

In realtà è molto più comune di quanto si pensasse.

More than 80 different sexual vertebrate species—

Più di 80 diverse specie di vertebrati sessuali,

including Komodo dragons and certain kinds of turkeys, pythons, and sharks—

compreso il drago di Komodo e certi tipi di tacchini, pitoni e squali,

have surprised us by occasionally reproducing this way.

talvolta ci hanno sorpreso riproducendosi in questo modo.

These discoveries were usually made when females

Queste scoperte sono state fatte quando le femmine

unexpectedly gave birth in captivity.

hanno partorito in modo inaspettato in cattività.

Ispera’s birth, for one, may have been the first account

La nascita di Ispera potrebbe essere il primo caso

of parthenogenesis in smoothhound sharks.

di partenogenesi nello squalo palombo.

Scientists also confirmed that parthenogenesis was taking place

Gli studiosi hanno anche confermato che la partenogenesi avveniva

in some wild snake populations.

tra le popolazioni di alcuni serpenti selvatici.

But just how many fatherless creatures are running, slithering, and swimming

Ma quante siano le creature senza padre che corrono, strisciano e nuotano

around out there is unknown:

là fuori non lo sappiamo:

it’s a tough thing to track without population-wide genetic analyses.

è un fatto difficile da tracciare senza un’analisi genetica delle popolazioni.

So, why is it happening at all?

Quindi, perché succede questo?

Scientists think parthenogenesis could be evolutionarily beneficial

Gli studiosi pensano che la partenogenesi possa essere un beneficio per l’evoluzione

in some contexts because, well, sex can be a drag.

in alcuni contesti, perché il sesso può essere una seccatura.

Mating and its associated demands and rituals can be time- and energy-intensive,

L’accoppiamento, le richieste e i rituali ad esso associati possono essere intensi,

leave individuals vulnerable to predators, and even be fatal.

possono lasciare gli individui vulnerabili ai predatori e possono essere fatali.

Parthenogenesis, meanwhile, requires only one parent.

La partenogenesi, invece, richiede un solo genitore.

Mayflies can sometimes default to parthenogenesis

Le libellule a volte ricorrono di default alla partenogenesi

if there are no males available,

se non ci sono maschi a disposizione,

which is especially handy because they’ve only got a day or so

Il che è utile perché hanno un solo giorno

to reproduce before dying.

per riprodursi pima di morire.

It can also help rapidly expand a population.

Può anche aiutare a far crescere rapidamente una popolazione.

In the summer, when food is abundant,

In estate, quando il cibo è abbondante,

pea aphids can rely on parthenogenesis,

l’afide verde ricorre alla partenogenesi,

allowing their population to explode under favorable conditions.

permettendo alla popolazione di esplodere in condizioni favorevoli.

And in the autumn, they switch back to sex.

E in autunno, ritornano al sesso.

But some aphids, katydids, lizards, geckos, and snakes

Ma alcuni afidi, tettigonidi, lucertole, gechi e serpenti

only ever reproduce via parthenogenesis.

si riproducono solo attraverso partenogenesi.

So, why do other animals bother with sex?

Quindi perché altri animali perdono tempo con il sesso?

Scientists hypothesize that sex makes up for its shortcomings with long-term gains.

Gli studiosi ipotizzano che il sesso compensi le sue lacune con benefici.

It allows individuals to mix their genes, leading to greater genetic diversity.

Permette agli individui di mischiare geni, portando a diversità genetica.

That way, when the going gets tough,

Così, quando le cose si fanno difficili,

beneficial mutations can be selected and harmful ones can be removed

le mutazioni benefiche sono selezionate e quelle pericolose eliminate

without ending the entire population.

senza porre fine all’intera popolazione.

In a parthenogenetic population, on the other hand,

In una popolazione partenogenica, d’altra parte,

individuals can only reproduce using their own genetic material.

gli individui possono solo riprodursi usando il proprio materiale genetico.

According to a theory called Muller’s ratchet,

Secondo una teoria, chiamata Ingranaggio di Muller,

that’s not good.

non è una buona cosa.

The theory predicts that parthenogenetic lineages will accumulate harmful mutations

Secondo la teoria, la discendenza partenogenica

accumula mutazioni pericolose

over time and eventually, after thousands of generations,

nel tempo e prima o poi, dopo migliaia di generazioni,

will reach a point of so-called mutational meltdown.

raggiungerà il punto detto tracollo mutazionale.

At this stage, individuals will be so compromised that they can't reproduce,

A questo stadio, gli individui sono così compromessi da non potersi riprodurre,

so the population will nosedive, leading to extinction.

quindi la popolazione crolla portando all’estinzione.

We haven’t yet seen this entire process unfold in nature.

Non abbiamo ancora osservato questo processo avvenire in natura.

But scientists have observed an accumulation of harmful mutations

Ma gli studiosi hanno osservato un’accumulazione di mutazioni pericolose

in parthenogenetic stick insects that are absent in their sexual relatives.

nell’insetto stecco partenogenico, assenti nei loro parenti sessuali.

Only time will tell whether this will cause their extinction.

Solo il tempo ci dirà se ciò ne causerà l’estinzione.

Otherwise, some parthenogenetic species appear to have ways of circumventing

In altri casi, specie partenogeniche sembrano aver trovato modi per evitare

a mutational meltdown.

il tracollo mutazionale.

New Mexico whiptail lizards came about

La lucertola dalla coda lunga del New Mexico è nata

when two different lizard species hybridized,

quando due specie diverse di lucertole si sono ibridate,

creating this new all-female species.

creando una nuova specie solo femminile.

As hybrids, their genome is a combination of the different sets of chromosomes

Il loro genoma ibrido è una combinazione di serie diverse di cromosomi

from their two parent species.

provenienti dalle due specie genitrici.

This gives them a high level of genetic diversity,

Questo dà loro un alto livello di diversità genetica,

which may allow them to survive long into the future.

che potrebbe permettergli di sopravvivere a lungo in futuro.

Bdelloid rotifers, meanwhile, have been reproducing parthenogenetically

I rotiferi bdelloidei, intanto, si riproducono in modo partenogenico

for 60 million years.

da 60 milioni di anni.

They might have managed this by taking in foreign genetic material.

Potrebbero esserci riusciti prendendo materiale genetico esterno.

Indeed, about 10% of their genes comes from other organisms,

Certamente, circa il 10% dei loro geni arriva da altri organismi,

like fungi, bacteria, and algae.

come funghi, batteri e alghe.

How exactly they do this is unclear,

Come ci riescano non è chiaro,

but whatever the trick is, it seems to be working.

ma qualsiasi sia il trucco, sembra funzionare.

To totally untangle the mysteries of reproduction,

Per sciogliere completamente i misteri della riproduzione,

we’ll need more research—

abbiamo bisogno di più ricerca

and probably a few more surprises like Ispera.

e probabilmente di qualche altra sorpresa come Ispera.