| Известные как индонезийские драконы, комодские вараны (Varanus komodoensis) могут размножаться без участия мужских особей. Согласно сообщению, опубликованному в журнале Nature, на прошлой неделе две созревшие самки знаменитых комодо отложили без оплодотворения жизнеспособные яйца. Одна из самок драконов по имени Флора обитает в Англии в Честерском зоопарке и никогда не встречалась с самцами. Но все же несколько месяцев назад она отложила 11 яиц, восемь из которых развиваются нормально. Прибавления ждут в январе. Ранее в этом году недавно погибшая самка Санджи отложила в лондонском зоопарке 22 яйца. Из четырех яиц проклюнулись самцы. Известно, что Санджи 2,5 года вообще не встречалась с мужскими особями.
Некоторые самки рептилий могут удерживать сперму самца в течение нескольких лет, так что первоначально исследователи полагали, что яйца Санджи появились не без участия самца. Однако генетический анализ исключил это (если только не считать, что самец был генетически идентичен самке). Позднее Санджи встречалась с самцом и отложила яйца после оплодотворения.
Так называемый партеногенез (девственное размножение) удивителен, потому что неполовые пути воспроизводства редки среди позвоночных. На такое способны примерно 70 видов (что составляет 0,1 процент всех позвоночных животных). Биологи знали, что некоторые ящерицы могут размножаться партеногенезом, однако наблюдение этого редкого события у драконов острова Комодо удивило хранителей зоопарка.
Несмотря на отсутствие самца, потомство комодских варанов нельзя признать клонами. Дело в том, что неоплодотворенное яйцо имеет только половину генов матери. Сперма, как предполагается, обеспечивает другую половину. При партеногенезе половинный набор материнских хромосом удваивается до полного путем дополнения. Следовательно, потомство получает все гены от матери, но эти гены не являются дубликатом ее генома.
Также комодо имеют странность в определении пола. Обычно у самок две X-хромосомы (XX), у самцов – XY. У варанов острова Комодо все наоборот. Самцы гигантского варана имеют две идентичные хромосомы, а различающиеся хромосомы имеют самки. Биологи обозначают половые хромосомы комодо буквами W и Z, так что ZZ – самец, а WZ – самка. Подобная система половых хромосом встречается у птиц, некоторых насекомых и ящериц. (Эмбрионы некоторых рептилий – особенно крокодилов и черепах – вообще не имеют никаких половых хромосом. Половую принадлежность определяет температура инкубации.)
У самок варанов острова Комодо каждое откладываемое яйцо содержит либо W, либо Z-хромосому. Процесс партеногенеза приводит к формированию эмбрионов либо WW, либо ZZ. Яйца, которые содержат сочетание WW, нежизнеспособны (как нежизнеспособно сочетание YY). А вот сочетание ZZ действительно жизнеспособно. Так что зарождающиеся непорочным зачатием яйца принадлежат самцам (ZZ) индонезийского варана.
Очевидно, что в случае с комодо происходит удвоение генов. Этот процесс происходит в яйце, а не в сперме. Овогенез (процесс развития женских половых клеток), сопровождается формированием полоцита (полярного тельца) – своего рода минияйца с содержанием удвоенной копии ДНК яйца. Обычно этот полоцит высыхает и погибает. В случае с комодо эти полярные тельца выступают как сперма и превращают яйцеклетку в эмбрион.
Способность и к половому, и к неполовому воспроизводству у комодских варанов обусловлена изолированностью среды обитания. Ведь эти вараны получили свое грозное имя от названия острова индонезийского архипелага. Исследователям известны и другие случаи партеногенеза – например, равнокрылая стрекоза (Zygoptera) на Азорских островах. Эта уникальная способность, по мнению исследователей, позволила индонезийским драконам основывать новые колонии, когда самки в результате штормов выбрасывались на берега соседних островов.
Если обратиться к традиционным учебникам средней школы, то партеногенез обычно упоминается как редкий репродукционный механизм, характерный главным образом для мелких беспозвоночных. Однако это явление находит все большее применение в прикладной науке. Некоторые ученые надеются с помощью него обойти этические проблемы, связанные с воспроизводством стволовых клеток. Они надеются обмануть неоплодотворенные яйцеклетки человека, чтобы заставить их делиться, моделируя нормальный процесс проникновения в них сперматозоидов. Процесс такого деления сопровождается формирование бластоциста (зародышевого пузырька) размером 50–100 клеток. Затем процесс естественным образом прекращается.
Представляется, что клетки можно заставлять делиться и дальше. Так, в 2004 г. в целях объяснения процессов развития оплодотворенной яйцеклетки ученые из Японии пошли на генетический обман и создали мышь без участия самца. Если предположить, что дева Мария вовсе не была девой, то есть девственницей, как пишут, рассказывая о непорочном зачатии, то история представляется более реальной. Однако драконы острова Комодо являют нам куда более удивительные чудеса в умении самки обойтись без самца.
Филип Ям |
