Naukowcy robią postępy w zrozumieniu partenogenezy, czyli dzieworództwa, u węża doniczkowego. Ten malutki, ślepy gad jest wyjątkowy, ponieważ cały jego gatunek składa się z samic.
Badanie opublikowane w Science Advances zmapowało genom węża doniczkowego. Naukowcy odkryli, że wąż ma 40 chromosomów ułożonych w trzy subgenomy, stan zwany triploidią. Aktywność genów w jego jajnikach sugeruje, jak radzi sobie z mejozą bez rozmnażania płciowego.
Chociaż partenogeneza jest widoczna u niektórych gadów, te badania mogą dostarczyć wglądu w ludzkie trisomie. Te stany często powodują wady wrodzone u ludzi. Zrozumienie, dlaczego nie występują one u węży doniczkowych, może prowadzić do potencjalnych zastosowań u ludzi, według Petera Uetza.
Różnorodność genetyczna jest kluczowa dla przetrwania gatunku, umożliwiając adaptację do zmieniających się środowisk. Rozmnażanie płciowe tworzy różnorodność poprzez łączenie materiału genetycznego od dwóch rodziców. Partenogeneza eliminuje wkład męski, wykorzystując tylko informacje genetyczne samicy.
To rozmnażanie bezpłciowe jest powszechne u bezkręgowców i niektórych kręgowców, ale nie u ssaków ze względu na piętno genomowe. Węże doniczkowe są obligatoryjnymi partenogenami, polegającymi wyłącznie na partenogenezie. Fakultatywne partenogeny mogą przełączać się między rozmnażaniem płciowym i bezpłciowym.
Węże doniczkowe to małe, ryjące węże, często spotykane na całym świecie z powodu przypadkowego transportu w doniczkach. Od 1987 roku wiadomo, że wszystkie są samicami. W niedawnym badaniu przeanalizowano ich DNA i porównano go z innymi gatunkami węży.
Naukowcy odkryli, że wąż doniczkowy był triploidalny, z trzema zestawami chromosomów, w przeciwieństwie do diploidalnego ślepaka Diarda i węża szczurzego Cantora. Analiza aktywności genów wykazała, że niektóre geny u węża doniczkowego zostały wyłączone, podczas gdy geny naprawy DNA pracują na najwyższych obrotach.
U większości zwierząt mejoza zmniejsza o połowę liczbę chromosomów w komórkach rozrodczych. Węże doniczkowe mogą podwoić swój genom przed mejozą, proces zwany premejotyczną endoreplikacją. Pomaga to utrzymać ich unikalną liczbę chromosomów.
Potrzebne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć partenogenezę. Matthew Fujita ma nadzieję, że te spostrzeżenia ujawnią, jak gromadzą się szkodliwe mutacje. Ta wiedza może pomóc w działaniach na rzecz ochrony przyrody i ochrony różnorodności biologicznej.
Fujita planuje zbadać biczyk ogoniasty Dixona, partenogenetyczną jaszczurkę potencjalnie zagrożoną wyginięciem. Podkreśla on znaczenie doceniania naturalnej różnorodności, aby dowiedzieć się więcej o tych unikalnych gatunkach.