カリフォルニアコンドルの「バージンバース」は種を救うことができますか?

2021-11-05
アリゾナの野生に生息するカリフォルニアコンドル(Gymnogyps californianus)。教育画像/ユニバーサル画像グループ/ゲッティイメージズ

未受精卵の発達を伴う処女の誕生は、何年にもわたって人間を夢中にさせてきました。また、哺乳類では発生しませんが、鳥やトカゲなど、背骨のある他の動物(脊椎動物)では発生する可能性があります

最近の論文サンディエゴ動物園の研究者が主導からカリフォルニアコンドルを保存するためのプログラムで提起された2羽の母子男性の雛報告絶滅を。生き残った1匹のメスが種を回復できるでしょうか?

有性生殖はすべての脊椎動物の基本です。通常、女性の卵子が男性の精子によって受精する必要があるため、各親はゲノムの1つのコピーを提供します。

この規則に違反すると、父親のいないコンドルのひよこについては、有性生殖がなぜこれほど優れた生物学的戦略であるのか、そして人間を含むすべての動物で性がどのように機能するのかについて多くのことがわかります。

父のいないひよこはどのように特定されたか

ハゲタカの一種である壮大なカリフォルニアコンドルは、北米で最大の飛ぶ鳥です。1982年に、この種はわずか22個体の個体数に減少し、サンディエゴ動物園が主導する野心的な飼育下繁殖プログラムを引き起こしました。

鳥の数が非常に少ないため、遺伝的変異がないと子孫の活力が低下し、スライドが絶滅する可能性があるため、チームは密接に関連する親を選択しないように注意する必要がありました。

研究者らは、コンドルに固有で個々の鳥によって異なるDNAマーカーを使用して、これを回避するために鳥の詳細な遺伝子研究を実施しました。彼らは30年間で1,000羽近くの鳥から羽、血、卵殻を集めました。

これらのデータを分析することにより、彼らは親子関係を確立し、予想通り、各ヒヨコのDNAマーカーの半分が雌から、残りの半分が雄からのものであることを確認しました。彼らは、コロニー内の何百羽もの飼育下繁殖のヒナの運命を追跡し続け、その後、野生に放しました。

しかし、最近の論文で詳述されているように、2羽のオスのひよこについて何か変わったことがありました。異なる雌が産んだ卵から数年離れて孵化したこれらのヒヨコは、すべて雌の親から来たDNAマーカーを持っていました。彼女がペアになっていた男性からのマーカーの痕跡はありませんでした。

処女懐胎

未受精卵の発達は「単為生殖」と呼ばれます(文字通り「処女の創造」を意味するギリシャ語から)。昆虫やアブラムシやヒトデなどの他の無脊椎動物では非常に一般的であり、いくつかの異なるメカニズムによって達成することができます。しかし、脊椎動物では非常にまれです。

オスなしで飼育された魚や爬虫類の単為生殖の報告があります。テネシー州では、長年飼育されていた孤独なメスのコモドオオトカゲが、仲間を見つけることをあきらめ、3匹の生存可能な子孫を自分で産みました。そうした女性のpythonとBOAはこれらparthenogenic子孫がすべて早期死亡したが、。

カリフォルニアコンドルは、カリフォルニア州ビッグサーの太平洋の海岸線に沿って急上昇します。現在、世界には約500の生きているコンドルがあります。

しかし、一部のトカゲは、生き方として単為生殖を採用しています。オーストラリアと米国には、雌が自分の遺伝子の組み合わせだけを持って産卵する雌のみの種があります。

単為生殖は、オスがいない状態で飼育された鶏や七面鳥でも起こりますが、通常、胚は死にます。成体になった父親のいないオスの七面鳥の報告はほんのわずかであり、精子を生産したのは1つか2つだけです。

それはどのように起こりますか?

鳥では、単為生殖は常にゲノムの単一コピー(一倍体)を運ぶ卵細胞から生じます。卵子は、減数分裂と呼ばれる特別な種類の細胞分裂によって女性の卵巣で作られます。減数分裂は、ゲノムをシャッフルし、染色体数を半分にします。精子細胞は、男性の精巣で同じプロセスによって作られています。

通常、卵細胞と精子細胞は融合(受精)し、両方の親のゲノムを組み込み、通常の(二倍体)数の染色体を復元します。

しかし、単為生殖では、卵細胞は受精しません。代わりに、同じ分裂からの別の細胞と融合することによって(通常は投棄されます)、または細胞が分裂することなくそのゲノムを複製することによって、二倍体状態を達成します。

したがって、母親から1つのゲノムを取得し、父親から別のゲノムを取得するのではなく、結果として得られる卵子には、母親の遺伝子のサブセットのみが2回投与されます。

父のいない鳥は常にオスになります

コンドルは、他の鳥と同様に、ZおよびWの性染色体によって性を決定します。これらは、Y染色体上のSRY遺伝子が男性性を決定するヒトXX(女性)およびXY(男性)システムとは逆の方法で機能します。

しかし、鳥ではオスはZZで、メスはZWです。性別は、Z染色体上の遺伝子(DMRT1)の投与量によって決定されます。ZZの組み合わせにはDMRT1遺伝子のコピーが2つあり、男性になりますが、ZWの組み合わせには1つのコピーしかなく、女性になります。

一倍体卵細胞は、ZWの母親からZまたはWのいずれかを受け取ります。したがって、それらの二倍体誘導体は、ZZ(正常な男性)またはWW(死亡)になります。WW胚が発育できない理由は、W染色体にはほとんど遺伝子が含まれていないのに対し、Z染色体には発育に不可欠な900個の遺伝子が含まれているためです。

したがって、観察されたように、父親のいないヒヨコはZZオスでなければなりません。

処女の誕生が失敗する理由

コンドルのような絶滅危惧種の鳥は、父親のいないオスのひよこを孵化させて繁殖させることにより、孤独なメスの生存者から蘇生させることができるでしょうか?

よくありません。パルテノゲン(父のいない動物)はあまりうまくいかないことがわかりました。2つの父親のいないコンドルのどちらも彼ら自身の子孫を生み出しませんでした。1人は性的に成熟する前に亡くなり、もう1人は弱く従順でした。そのため、父親になる見込みはありませんでした。

ニワトリとシチメンチョウでは、単為生殖は死んだ胚または弱い孵化したばかりの子を生み出します。女性のみのトカゲ種でさえ、丈夫に見えますが、一般に、減数分裂を台無しにし、他の選択肢を残さなかった2つの種の最近の混合の産物です。これらの種は長くは続かないようです。

なぜパルテノゲンはそれほどうまくいかないのですか?答えは、基本的な生物学的質問の核心に行きます。つまり、なぜ私たちはセックスをするのですか?減数分裂を気にせずに、母親のゲノムをクローンの子孫に単純に受け継ぐ方が効率的だと思います。

バリエーションが鍵

しかし、証拠によれば、母親の遺伝子だけで構成されるゲノムを持つことは健康的ではありません。遺伝的変異は、個人とその種の健康にとって非常に重要です。男性と女性の親からの遺伝子変異体を混合することは非常に重要です。

2つの親ゲノムを持つ二倍体の子孫では、優れた変異体が変異体をカバーすることができます。母親からのみ遺伝子を受け継ぐ個人は、それらを弱める母親の突然変異遺伝子の2つのコピーを持っている可能性があります—それを補うための男性の親からの健康なバージョンなしで。

バリエーションは、致命的なウイルス、細菌、寄生虫から個体群を保護するのにも役立ちます。減数分裂と受精は、病原体を邪魔する可能性のあるさまざまな遺伝子変異体の多くの再配列を提供します。この追加の保護がなければ、病原体はクローンの集団で暴走する可能性があり、遺伝的に類似した集団には耐性動物が含まれません。

したがって、コンドルのメスが父親なしでヒナを孵化させる能力は、種を救う可能性は低いです。明るい面では、人間の努力により、今では何百人もの女性、そして男性がカリフォルニアの空を飛んでいます。

ジェニー・グレイブスは、オーストラリアのメルボルンにあるラ・トローブ大学の遺伝学の著名な教授であり、副首相のフェローです。

この記事は、クリエイティブコモンズライセンスの下で会話から再発行されています。あなたは見つけることができます元の記事をここに。

Suggested posts

他の驚くべき生き物の中で、アマゾンはピンクのイルカを持っています

他の驚くべき生き物の中で、アマゾンはピンクのイルカを持っています

ピンクのアマゾンカワイルカは、異世界の神話上の生き物のように、驚くほど美しい色ですが、非常に危険にさらされています。

頑固な決意を持ってニシネズミザメを狩る

頑固な決意を持ってニシネズミザメを狩る

ニシネズミはホオジロザメと関係がありますが、運動殺人者でもありますが、小さく、凶暴性ははるかに低くなっています。そして、面白い犬の名前は何ですか?

Related posts

小さなヒョウモンダコは海で最も致命的です

小さなヒョウモンダコは海で最も致命的です

見た目はだましている可能性があります。それは、ヒョウモンダコにも間違いなく当てはまります。それは小さく、驚くほど美しく、無害に見えます。それでも、その毒は数分で26人の男性を殺す可能性があります。

侵略的な「占い師」ジョロスパイダーは米国で居心地が良くなっています

侵略的な「占い師」ジョロスパイダーは米国で居心地が良くなっています

東アジア原産のジョロウグモは、米国南部での生活に適応しており、私たちの知る限り、生態系への有益な追加です。

カンガルーは本当にボクシングですか?

カンガルーは本当にボクシングですか?

オーストラリアの闘志の象徴としてのボクシングカンガルーは1890年代にまでさかのぼりますが、真実は何ですか?カンガルーは実際に箱詰めですか?

ヤガは全米の芝生を駆け巡っています

ヤガは全米の芝生を駆け巡っています

彼らはあなたの芝生を愛し、2021年にはどこにでもいます。ヤガの対処法と小さな生き物を見つける方法は次のとおりです。

Top Topics

Language