Mysteriet löst: Hur Maria "Virgin" Fisken blev gravid utan att ha sex

Romer's Egypt 3 of 3

Romer's Egypt 3 of 3

Innehållsförteckning:

Anonim

I en salt kustlagun på ön North Uist, Skottland, upptäckte forskare en gravid jungfisk. Sticklebacken fick smeknamnet Mary, efter kristendomens oskuldsmamma. Normalt lägger stickbackkvinnorna sina ägg i bon, vilka män senare befruktar sig med sin sperma. Men Marias ägg var mystiskt fortfarande inne i henne när de på något sätt befruktades, vilket resulterade i 54 friska fiskembryon och 15 minuters fiskemärkning.

Om Mary var en människa skulle vissa kalla händelsen en obefläckad uppfattning. Men som forskare rapporterade onsdag, finns det en mycket mindre mirakulös biologisk förklaring till detta biologiska förlopp.

Ett team av forskare som leddes av University of Nottingham biolog Laura L. Dean, Ph.D., publicerade sin avgjort icke-religiösa lösning till mysteriet om Marias oskuldsgraviditet i tidningen Vetenskapliga rapporter. Det fanns tre möjliga förklaringar för fenomenet, två av vilka forskarna utesluter, vilket gav en mycket rationell - om än osannolik - förklaring.

Vi hittade en vild #stickleback (med namnet "Jungfru Maria"), gravid med nästan fullt utvecklade embryon, som fortfarande lever idag (se foto) !! Ta reda på hur vi tycker det hände i vårt papper ut idag i @SciReports! (http://t.co/gj55yqxDd1) #Evolution #Biology @FishSci pic.twitter.com/fqb9weAGZS

- Laura Dean (@Laura_L_Dean) 20 februari 2019

Förklaring 1: Parthenogenes

Ett konstigt fenomen som händer hos vissa djur är partenogenes, en typ av asexuell reproduktion där ett ägg börjar dela och bilda ett embryo, även om det inte har befruktats av en sperma. Parthenogenes är processen som är ansvarig för mycket publicerade "jungfrufödor" av hajar och ormar, och eftersom det händer även i vissa fiskar, skulle det ha kunnat förklara Mary den oskuldliga stickbackens besvärliga situation.

Det är, om Marias barn hade exakt samma gener som henne. Om ett ägg delar sig utan spermier genom parthenogenes kan det resulterande embryot bara bära sin mammas DNA. Men Dean och hennes kollegor skär Maria öppen för att leverera sina barn genom C-sektionen och upptäckte, som de växte till vuxna, att de bar DNA från en mystisk pappa.

Parthenogensis? Nej.

Förklaring 2: Hermafroditism

Hermafroditism är ett annat fenomen som händer i naturen, vilket resulterar i individer som har både manliga och kvinnliga könsorgan. Det har dokumenterats i flera arter, som djupfiskfisken, några stickbackspopulationer, eller i "sekventiell" form i clownfish. Vad hermafroditism brukar innebära är att en individ kan självbefrukta sina ägg med egen sperma och ha barn utan någon annans hjälp.

Återigen, det här kunde ha varit en möjlighet för Mary, den oskuldliga sticklebacken, men hennes barns DNA utesluter det alternativet. Eftersom hermafroditerna självbefruktar bär sina barn bara samma DNA som föräldern. Men Marias avkomma hade tydligt DNA från en annan individ.

Hermafrodit? Nej.

Förklaring 3: Undercover Sperma

Det lämnar bara en annan förklaring: att Marias ägg verkligen befruktades av någon manlig stickback - bara inte det sätt som normalt är förknippat med fisk. I sticklebacks bygger manar bonar och bjuder honor till att lägga sina ägg där, så att de senare kan befrukta och ta hand om dem. Med andra ord, till skillnad från däggdjur, har de flesta fisk inte penis-i-vagina sex, så ägg och sperma kommer ihop utanför av kroppen.

Därför är det så bisarrt att Mary blev gravid medan hennes ägg fortfarande var inne i hennes kropp, och ännu mer bisarrt att spermierna också kunde komma inuti.

Den mest troliga förklaringen, som författarna skriver, är att Mary hängde sig runt en koppling av redan befruktade ägg och att någon av spermierna i det boendet hittades vägen mot äggen i hennes kropp. Kvinnor kan tendera att föredra män vars boskap redan innehåller andra ägg (det är ett gott tecken på att hanen är värd att para ihop), författarens anteckning, och så hypoteser de "att spermier troligen kom in i reproduktionsorganet hos moderfisken via kontakt med nyligen befruktade ägg i ett bo."

Marys Legacy

Maria, tyvärr, måste offras för sina barns skull. Av embryonerna levererades 54 framgångsrikt, och cirka 20 av dem överlever fortfarande nu i Nottingham Aquarium, ungefär tre år efter deras födelse.

Många mer än bara en freakolycka i naturen visar att Marys exempel visar att det finns mycket mer flexibilitet i sticklebacks reproduktionssystem än vetenskapsmän trodde en gång. Det faktum att spermierna kan överleva i kvinnans kropp, till exempel, och att embryon kan utvecklas till ett nära kläckningsstadium, lägger till komplexiteten i graviditetens utveckling.

"För en äggläggande fiskart", skrev Dean i ett blogginlägg, "det här är nästan helt oerhört och jag minns verkligen att jag tittade ner på mikroskopet på de små hjärtorna av hennes barn som slog in i sina ägg, fortfarande i hennes äggstockar, och bara inte kunna tro vad jag såg!"