Wissenschaftler machen Fortschritte beim Verständnis der Parthenogenese, oder Jungfernzeugung, bei der Blumentopfschlange. Diese winzige, blinde Reptilie ist einzigartig, da ihre gesamte Art weiblich ist.
Eine Studie in Science Advances kartierte das Genom der Blumentopfschlange. Forscher entdeckten, dass die Schlange 40 Chromosomen besitzt, die in drei Subgenome angeordnet sind, ein Zustand, der Triploidie genannt wird. Die Genaktivität in ihren Eierstöcken deutet darauf hin, wie sie die Meiose ohne sexuelle Fortpflanzung bewältigt.
Während Parthenogenese bei einigen Reptilien beobachtet wird, könnte diese Forschung Einblicke in menschliche Trisomien geben. Diese Zustände verursachen oft Geburtsfehler beim Menschen. Zu verstehen, warum dies bei Blumentopfschlangen nicht der Fall ist, könnte laut Peter Uetz zu potenziellen Anwendungen für den Menschen führen.
Genetische Vielfalt ist entscheidend für das Überleben einer Art und ermöglicht die Anpassung an sich verändernde Umgebungen. Sexuelle Fortpflanzung erzeugt Vielfalt, indem sie genetisches Material von zwei Elternteilen kombiniert. Parthenogenese eliminiert den männlichen Beitrag und verwendet nur die genetische Information des Weibchens.
Diese asexuelle Fortpflanzung ist bei Wirbellosen und einigen Wirbeltieren üblich, aber nicht bei Säugetieren aufgrund genomischer Prägung. Blumentopfschlangen sind obligate Parthenogene, die ausschließlich auf Parthenogenese angewiesen sind. Fakultative Parthenogene können zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung wechseln.
Blumentopfschlangen sind kleine, grabende Schlangen, die aufgrund des versehentlichen Transports in Blumentöpfen oft weltweit vorkommen. Seit 1987 ist bekannt, dass sie alle weiblich sind. Die aktuelle Studie analysierte ihre DNA und verglich sie mit anderen Schlangenarten.
Forscher fanden heraus, dass die Blumentopfschlange triploid war, mit drei Chromosomensätzen, im Gegensatz zur diploiden Diards Blindschlange und Cantors Rattenschlange. Die Analyse der Genaktivität zeigte, dass einige Gene in der Blumentopfschlange abgeschaltet sind, während DNA-Reparaturgene auf Hochtouren laufen.
Bei den meisten Tieren halbiert die Meiose die Anzahl der Chromosomen in den Fortpflanzungszellen. Blumentopfschlangen können ihr Genom vor der Meiose verdoppeln, ein Prozess, der als prämeiotische Endoreplikation bezeichnet wird. Dies hilft, ihre einzigartige Chromosomenzahl aufrechtzuerhalten.
Weitere Forschung ist erforderlich, um die Parthenogenese vollständig zu verstehen. Matthew Fujita hofft, dass diese Erkenntnisse aufdecken werden, wie sich schädliche Mutationen ansammeln. Dieses Wissen könnte Naturschutzbemühungen unterstützen und die Artenvielfalt schützen.
Fujita plant, die Dixon's Peitschenschwanz-Eidechse zu untersuchen, eine parthenogenetische Eidechse, die potenziell gefährdet ist. Er betont, wie wichtig es ist, die natürliche Vielfalt zu schätzen, um mehr über diese einzigartigen Arten zu erfahren.