دانشمندان برای اولین‌بار بکرزایی را در تمساح مشاهده کردند

در سال ۲۰۱۸ یک تمساح آمریکایی (Crocodylus acutus) که ۱۶ سال بود در اسارت قرار داشت، چندین تخم گذاشت که یکی از آن‌ها حاوی جنین بود. تجزیه‌و‌تحلیل ژنتیکی گروهی از دانشمندان آمریکایی نشان داده است این کروکودیل ماده تنها بدون هیچ ورودی از جفت نر درجریان فرایندی که بکرزایی یا پارتنوژنز نامیده می‌شود، تخم تولید کرده است.

اگرچه بچه تمساحی از تخم‌ها خارج نشد، این کشفی شگفت‌انگیز در شاخه‌ی جدیدی از سلسله جانوران است که نشان می‌دهد این استراتژی تولیدمثلی غیرمعمول چقدر قدمت دارد. اکنون که بکرزایی در کروکودیل‌ها و پرندگان نشان داده شده است، شاید اجداد باستانی آن‌ها یعنی دایناسورها نیز این توانایی‌های تولیدمثلی اعجاب‌آور را داشته‌اند.

به‌گزارش ساینس‌آلرت، تمساح‌ها و پرندگان اعضای زنده شاخه‌ای از خزندگان به نام شاه‌خزندگان یا آرکوسورها هستند که اگر شاخه‌های آن را در گذشته دنبال کنیم، شامل دایناسورها و خزندگان پرنده نیز می‌شود. گروه پژوهشی به سرپرستی وارن بوث از ویرجینیا تک می‌نویسد: «این کشف بینش‌های جذابی درمورد توانایی‌های تولیدمثلی احتمالی خویشاوندان آرکوسور منقرض‌شده‌ی تمساح‌ها و پرندگان به ویژه خزنده‌بال‌سانان و دایناسورسانان ارائه می‌دهد.»

بکرزایی شکلی از تولیدمثل غیرجنسی است که در آن حیوانات ماده که درحالت معمول برای تولیدمثل به اسپرم نر نیاز دارند، می‌توانند بدون جفت‌گیری فرزند‌آوری کنند. در این حالت، جانور ماده به جای ذخیره کردن اسپرم‌ها برای چند سال در بدن خود یعنی همان کاری که خزندگان انجام می‌دهند، می‌تواند دو سلول خود را با هم ترکیب کند تا رویان ماندگاری را تولید کنند که فقط یک والد دارد.

دانشمندان کم کم متوجه شدند بکرزایی که زمانی پدیده‌ای بسیار نادر در نظر گرفته می‌شد، نسبت‌به آنچه در ابتدا تصور می‌شد، در میان جانوران مهره‌دار رواج بیشتری دارد.

دانشمندان از زمان‌های قبل‌تر درمورد بکرزایی در گیاهان و بی‌مهرگان می‌دانستند، اما مدتی طول کشید تا متوجه شوند که مهره‌داران ماده می‌توانند از تخمک‌هایی که توسط اسپرم بارور نشده است، فرزند تولید کنند. از آن زمان، بکرزایی در بیش از ۸۰ گونه مهره‌دار ازجمله در مارمولک‌ها، مارها، پرتوماهیان (بیشتر در حیوانات اسیر) مشاهده شده است و تاکنون هرگز خارج از این تبارهای مهره‌دار ثبت نشده بود.

دانشمندان با این تصور که بکرزایی می‌تواند نوعی استراتژی بقا باشد که ماده‌ها به‌ویژه در جمعیت‌های پراکنده‌ای که در آستانه‌ی انقراض قرار دارند، هنگام پیدانکردن نری برای جفت‌گیری درپیش می‌گیرند، بررسی‌های دقیق‌تر انجام دادند. آن‌ها سرانجام نمونه‌هایی از بکرزایی اختیاری را در حیوانات وحشی کشف کردند.

بااین‌حال یافته‌های جدیدتر روی رخ‌کرکس کالیفرنیا که در اسارت تولیدمثل می‌کرد، نشان داد که این پرندگانِ به‌شدت درمعرض خطر انقراض، حتی وقتی ماده‌ها به‌طور منظم با نرهای کاملا بارور در تماس باشند، می‌توانند به‌طور مستقل تولیدمثل کنند.

درمورد تمساح مورد بررسی، تجزیه‌وتحلیل ژنتیکی جنین مرده و مقایسه آن با مادرش نشان داد که آن‌ها عملا ژنوتیپ‌های یکسانی داشتند. این شباهت نشان می‌دهد روش بکرزایی در تمساح مانند روشی است که در پرندگان، مارها و مارمولک‌ها مشاهده شده است. پژوهشگران در مقاله خود می‌نویسند: «این امر حاکی از آن است که بکرزایی صفتی است که احتمالا یکی از اجداد مشترک دور این تبار داشته است. اگرچه، برای آزمایش کامل توزیع تکاملی و دینامیک بکرزایی اختیاری در زمان‌های تکاملی عمیق‌تر به بررسی‌های بیشتری نیاز است.»

در این روش بکرزایی ماده یک تخمک (که حاوی نصف کروموزوم‌های او است) را با نوع دیگری از سلول هاپلوئید به نام جسم قطبی که درنتیجه‌ی فرایند معمول تولید تخمک در تخمدان تولید می‌شود، ترکیب می‌کند. فرزندان حاصل از این فرایند تقریبا کلون‌های مادرشان هستند. بنابراین، اگرچه این روش می‌تواند به ماده‌ها کمک کند وقتی جفت‌های کمتری وجود دارد و تنها هستند، بتوانند به تنهایی تولیدمثل کنند، روش پایداری برای تولید فرزند نیست، زیرا فاقد تنوع ژنتیکی است که دو والد می‌توانند ایجاد کنند.

درحالی‌که در این مورد بچه تمساح از تخم خارج نشد، این احتمال رد نمی‌شود که تمساح‌ها از بکرزایی برای تولید فرزندان دارای توانایی بقا استفاده کنند. نرخ بیرون‌آمدن فرزندان از تخم‌های تولیدشده به روش بکرزایی در گونه‌های دیگر می‌تواند خیلی کم و تا حد ۳ درصد باشد.

این مطالعه در مجله‌ی Biology Letters منتشر شده است.