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

Tłumaczenie: natalia ochocka Korekta: Martyna Selke

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

W 2021 roku, pracownicy akwarium na Sardynii byli zszokowani narodzinami

of a smoothhound shark, who they called Ispera.

mustela siwego, którego nazwali Ispera.

What shocked them was that, for the last decade,

Zdziwiło ich to, bo przez ostatnią dekadę

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

matka Ispery żyła tylko z innymi samicami.

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

Jednak to całkiem możliwe, że Ispera nie miała ojca.

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

Powód tego zjawiska wyjaśnia także inne biologiczne ciekawostki,

like the existence of an all-female lizard species.

takie jak istnienie gatunku jaszczurki składającego się wyłącznie z samic.

Usually sexual species have sex cells that contain

Gatunki rozmnażające się płciowo mają komórki rozrodcze

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

zawierające połowę chromosomów potrzebnych do stworzenia zarodka.

So an egg cell must be fertilized by a sperm cell

Komórka jajowa musi zostać zapłodniona przez plemnika,

to form two full sets of chromosomes.

aby stworzyć podwójny zestaw chromosomów.

But some species that have sex cells can undergo

Jednak niektóre gatunki posiadają komórki rozrodcze,

a type of asexual reproduction called parthenogenesis—

które podlegają rozmnażaniu aseksualnemu zwanemu partenogenezą.

meaning “virgin origin” in Greek.

Z greckiego są to “dziewicze narodziny”.

In parthenogenesis, an embryo develops from an unfertilized egg cell

W partenogenezie zarodek tworzy się z niezapłodnionej komórki jajowej,

that doubles its own chromosome count.

która podwaja swoją ilość chromosomów.

In fact, some animals only ever undergo parthenogenesis,

Niektóre zwierzęta są zdolne jedynie do partenogenezy,

while others can reproduce both sexually and parthenogenetically.

zaś inne mogą rozmnażać się zarówno płciowo jak i przez partenogenezę.

It's actually more common than previously thought.

Jest to o wiele częstsze, niż wcześniej uważano.

More than 80 different sexual vertebrate species—

Ponad 80 różnych gatunków kręgowców,

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

w tym warany z Komodo, niektóre gatunki indyków, pytonów i rekinów,

have surprised us by occasionally reproducing this way.

zaskoczyły nas, czasami rozmnażając się w ten sposób.

These discoveries were usually made when females

Odkrywano to najczęściej, gdy samice niespodziewanie

unexpectedly gave birth in captivity.

rodziły potomstwo, będąc w niewoli.

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

Narodziny Ispery mogą być pierwszym zaobserwowanym przypadkiem

of parthenogenesis in smoothhound sharks.

partenogenezy u mustela siwego.

Scientists also confirmed that parthenogenesis was taking place

Naukowcy potwierdzili, że partenogeneza miała też miejsce

in some wild snake populations.

u niektórych gatunków dzikich węży.

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

Nie wiadomo jednak ile stworzeń bez ojców

around out there is unknown:

biega, wije się czy pływa na świecie.

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

Trudno to sprawdzić bez analizy genetycznej całego gatunku.

So, why is it happening at all?

Dlaczego więc to się dzieje?

Scientists think parthenogenesis could be evolutionarily beneficial

Naukowcy twierdzą, że partenogeneza może być ewolucyjnie korzystna

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

w pewnych kontekstach, bo cóż, seks może być męczący.

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

Gody i związane z nimi potrzeby oraz rytuały mogą wymagać dużo czasu i energii,

leave individuals vulnerable to predators, and even be fatal.

narażając bezbronne osobniki na drapieżniki, lub mogą być śmiertelne.

Parthenogenesis, meanwhile, requires only one parent.

Tymczasem, partenogeneza wymaga tylko jednego rodzica.

Mayflies can sometimes default to parthenogenesis

Jętki mogą okazjonalnie przeprowadzić partenogenezę,

if there are no males available,

gdy nie ma żadnych samców,

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

co jest szczególnie pomocne, bo mają około jeden dzień

to reproduce before dying.

na reprodukcję, zanim umrą.

It can also help rapidly expand a population.

Pomaga to również w szybkiej ekspansji populacji.

In the summer, when food is abundant,

Latem, gdy jest mnóstwo pokarmu,

pea aphids can rely on parthenogenesis,

mszyce grochowe opierają się na partenogenezie,

allowing their population to explode under favorable conditions.

pozwalając na szeroki rozwój populacji w sprzyjających warunkach.

And in the autumn, they switch back to sex.

Podczas jesieni, wracają do rozmnażania płciowego.

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

Lecz niektóre mszyce, pasikoniki, jaszczurki, gekony i węże

only ever reproduce via parthenogenesis.

rozmnażają się tylko przez partenogenezę.

So, why do other animals bother with sex?

Dlaczego więc inne zwierzęta zawracają sobie głowę seksem?

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

Naukowcy zakładają, że seks rekompensuje swoje wady długoterminowymi korzyściami.

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

Umożliwia jednostkom mieszanie genów,

co prowadzi do większej różnorodności genetycznej.

That way, when the going gets tough,

Tym sposobem, gdy sytuacja stanie się trudna,

beneficial mutations can be selected and harmful ones can be removed

można wybrać korzystne mutacje i usunąć szkodliwe,

without ending the entire population.

bez wyniszczania całej populacji.

In a parthenogenetic population, on the other hand,

Zaś w populacji partenogenetycznej,

individuals can only reproduce using their own genetic material.

osobniki mogą się rozmnażać, używając wyłącznie własnego materiału genetycznego.

According to a theory called Muller’s ratchet,

Według teorii zwanej zapadką Mullera,

that’s not good.

nie jest to dobra opcja.

The theory predicts that parthenogenetic lineages will accumulate harmful mutations

Teoria przewiduje, że partenogenetyczne linie rodowe

over time and eventually, after thousands of generations,

będą z czasem gromadzić szkodliwe mutacje i ostatecznie, po tysiącach pokoleń,

will reach a point of so-called mutational meltdown.

osiągną punkt tak zwanego załamania mutacyjnego.

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

Na tym etapie osobniki będą tak zagrożone, że nie będą mogły się rozmnażać,

so the population will nosedive, leading to extinction.

więc populacja zacznie spadać, doprowadzając do wyginięcia.

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

Nie zaobserwowaliśmy jeszcze całego tego procesu w naturze.

But scientists have observed an accumulation of harmful mutations

Jednak naukowcy zauważyli zbiór szkodliwych mutacji

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

w partenogenetycznych patyczakach, których nie widać u ich krewnych.

Only time will tell whether this will cause their extinction.

Czas pokaże, czy te zmiany spowodują ich wyginięcie.

Otherwise, some parthenogenetic species appear to have ways of circumventing

W przeciwnym razie wydaje się, że niektóre gatunki partenogenetyczne

mają sposoby na ominięcie mutacyjnego załamania.

a mutational meltdown.

New Mexico whiptail lizards came about

Gwizdki nowomeksykańskie powstały,

when two different lizard species hybridized,

kiedy dwa różne gatunki jaszczurek skrzyżowały się,

creating this new all-female species.

tworząc nowy, całkowicie żeński gatunek.

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

Jako hybrydy, ich genom jest kombinacją różnych zestawów chromosomów

from their two parent species.

pochodzących od ich dwóch gatunków rodzicielskich.

This gives them a high level of genetic diversity,

Zapewnia im to wysoki poziom genetycznej różnorodności,

which may allow them to survive long into the future.

co może pomóc im przetrwać w przyszłości.

Bdelloid rotifers, meanwhile, have been reproducing parthenogenetically

Tymczasem, bdelloid rotifery rozmnażają się partenogenetycznie

for 60 million years.

przez ostatnie 60 milionów lat.

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

Mogło im się to udać przez przyjmowanie obcego materiału genetycznego.

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

Rzeczywiście, około 10% ich genów pochodzi od innych organizmów,

like fungi, bacteria, and algae.

takich jak grzyby, bakterie i glony.

How exactly they do this is unclear,

Nie wiadomo dokładnie jak to robią,

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

ale udaje im się, niezależnie jakich sztuczek używają.

To totally untangle the mysteries of reproduction,

Aby całkowicie rozwiązać zagadkę reprodukcji,

we’ll need more research—

potrzebujemy więcej badań

and probably a few more surprises like Ispera.

oraz prawdopodobnie więcej niespodzianek jak Ispera.