Птенцы кондора не несут ДНК мужских особей кондоров

Птенцы кондора, находящиеся под угрозой исчезновения, — это первый известный вид девственных новорожденных.
Птицы не несут ДНК мужских особей кондоров в дикой или неволе.
недавно обнаружен. (Изображение предоставлено зоопарком Сан-Диего)
Ученые сообщили о первых известных «девственных родах» у калифорнийских кондоров — двух птенцов, которые вылупились без участия самцов в оплодотворении яиц.

Исследователи недавно сделали неожиданное открытие, что в геномах этих двух птиц нет ДНК самцов кондоров, согласно генетической базе данных, которая охватывает все виды калифорнийских кондоров. Это сделало двух кондоров без отца редкими примерами бесполого размножения, называемого партеногенезом, сообщили исследователи в новом исследовании.

Во время партеногенеза происходит спонтанное эмбриональное развитие без оплодотворения. Это редкость, но не редкость для рептилий и рыб, и хотя ученые документально подтвердили партеногенез у домашних птиц, таких как индейки и куры, это первый пример «непорочного рождения», в результате которого в популяции диких кондоров рождаются жизнеспособные птенцы.

Обнаружение этой стратегии размножения без самцов у калифорнийских кондоров (Gymnogyps californianu) имеет большое значение, потому что всего несколько десятилетий назад этот вид был опасно близок к исчезновению из дикой природы. В 1980-х годах в дикой природе осталось менее двух десятков кондоров, но целенаправленные усилия по сохранению и программы разведения вернули кондоров на грань исчезновения. По состоянию на 2020 год насчитывалось 504 кондора, из которых 329 были дикими и «свободно летающими», согласно отчету, опубликованному в декабре того же года Программой восстановления калифорнийских кондоров Министерства внутренних дел США.

Тем не менее, этот вид по-прежнему считается находящимся под угрозой исчезновения. По словам соавтора исследования Синтии Штайнер, заместителя директора по природоохранной генетике Альянса дикой природы зоопарка Сан-Диего, открытие того, что кондоры могут размножаться бесполым путем, что потенциально увеличивает шансы вида на создание потомства, является довольно большим делом.

До сих пор не было известно, могут ли калифорнийские кондоры размножаться бесполым путем.

До сих пор не было известно, могут ли калифорнийские кондоры размножаться бесполым путем. (Изображение предоставлено зоопарком Сан-Диего)
За последние 30 лет исследователи каталогизировали данные ДНК каждого калифорнийского кондора — всего более 1000 птиц — и собрали эту информацию в базу данных. Ученые, которые работают с кондорами, регулярно проводят генетический анализ птиц, чтобы определить родственные отношения, что позволяет им разводить кондоров, чтобы популяция сохраняла генетическое разнообразие, сказал Штайнер Live Science. Этот подход помогает предотвратить инбридинг и развитие наследственных заболеваний, таких как кондор-дистрофия, «которая характеризуется пороками развития эмбрионов и поздней эмбриональной смертностью», — сказал Штайнер.

Но когда исследователи недавно проанализировали генотипы двух самцов кондоров в базе данных — оба были выпущены в дикую природу, но теперь умерли — они заметили нечто чрезвычайно необычное: генетическая информация у двух птиц совпадала только с самками, которые их вылупили. Согласно базе данных, «ни один самец не был признан потенциальным отцом», — сообщили исследователи.

«Когда животные размножаются половым путем, самки и самцы в равной степени вносят свой вклад в генетический состав. Но у этих двух кондоров мы не смогли найти никакого вклада ни от одного самца в нашей базе данных», — сказал Штайнер. «Это был красный флаг».

С 1980-х годов защитники природы собирают генетические данные о калифорнийских кондорах в дикой природе и в неволе. База данных теперь содержит ДНК более 1000 человек. (Изображение предоставлено зоопарком Сан-Диего)
Ученые рассмотрели одну из возможностей — ошибку в генетических тестах птиц, поэтому они повторили процесс. Результаты не изменились.

«В тот момент это было похоже на« Эврику »! момент, когда мы выяснили, что партеногенез возможен », — сказал Штайнер. «Единственный способ, которым мы могли объяснить генотипы этих двух людей, — это наличие 100% женского вклада без отцовского вклада».

Она добавила, что цыплята кондора, рожденные в результате партеногенеза, будут только самцами. Это потому, что во время этого типа бесполого размножения могут образоваться только две совпадающие половые хромосомы. А у кондоров именно самки имеют несовпадающие половые хромосомы. У птиц и людей используются разные хромосомы, определяющие пол: система XX (самка) / XY (самец) у человека по сравнению с ZW (самка) / ZZ (самец). ) у птиц «, — сказал Штайнер. Когда мама-кондор оплодотворяет свои собственные яйца, все полученное потомство имеет ZZ-хромосомы (WW не является жизнеспособным совпадением).

Пробирки с генетическим материалом калифорнийских кондоров.

Пробирки с генетическим материалом калифорнийских кондоров. (Изображение предоставлено зоопарком Сан-Диего)
По словам Штайнера, матери этих двух птиц произвели несколько птенцов с течением времени путем полового размножения, но потребуются дальнейшие исследования, чтобы определить факторы, которые привели к их бесполому размножению. Хотя остается много вопросов о так называемом девственном рождении у этого исчезающего вида, одно можно сказать наверняка: без этой обширной базы данных генетических профилей исследователи никогда бы не обнаружили партеногенез у кондоров.