1958. gadā padomju biologs Iļja Darevskis aprakstīja ķirzaku ģints, kas sastāvēja tikai no sievietēm. Tas bija nozīmīgs pasaules atklājums. Pirms tam bija skaidrs, ka pastāv tāda parādība kā partenoģenēze ("jaunavas reprodukcija", kurā sieviešu reproduktīvās šūnas attīstās pieaugušā organismā bez apaugļošanās). Šis process ir aprakstīts kukaiņos. Bet neviens neiedomājās, ka mugurkaulnieku sievietes varētu iztikt arī bez tēviņiem.
Dīvainā kārtā biologi partenogenēzi atzīst par dzimum reprodukciju, jo pēcnācēji attīstās no dzimumšūnas. Tad kāpēc blakus ķirzaku ģintīm, kas vairojas parastā veidā mugurkaulniekiem - vīriešu un sieviešu hromosomu saplūšanas laikā ir ģints, kas sastāv tikai no sevis reproducējošām "sievietēm"?
Krievijas Zinātņu akadēmijas Gēnu bioloģijas institūta genomu organizācijas laboratorijas vadītājs, bioloģijas zinātņu doktors Aleksejs Riskovs skaidro: “Partenogenēze zinātniekiem joprojām ir noslēpumaina parādība, ir daudz fundamentālu jautājumu. Kādreiz tika uzskatīts, ka varianti, kā satikt “partenoģenēzes bērnus”, ir ļoti reti, tiem jābūt dzīvotnespējīgiem. Tad mēs sapratām, ka pastāv veselu ķirzaku un čūsku sieviešu ģints, kas sevi klonējušas tūkstošiem gadu. Šāda dabiska klonēšana liek domāt, ka noteiktā stadijā radās kaut kāda sieviete ar izmainītām īpašībām, kas sarežģītu pārvērtību rezultātā kļuva par viendzimumu. Šādas viendzimuma mātītes ir divdzimumu sugu indivīdu pēcnācēji. Pašlaik mēs zinām, ka starp mugurkaulniekiem partenogenēze ir izplatīta tikai rāpuļiem - tās ir ķirzakas un čūskas."
Galvenais jautājums attiecas uz mutāciju uzkrāšanās tēmu. Ja pat ar cieši saistītu krustojumu tiek novērots deģenerācijas process, tas ir, pēcnācēju fenotipisko īpašību pasliktināšanās, tad kā ir ar sevis klonēšanu?
Visā dzīves laikā ķermenī uzkrājas mutācijas, kuras tas "taisnā līnijā" pārraida pēcnācējiem. Izrādās, ka pēcnācējiem jābūt mazāk dzīvotspējīgiem attiecībā pret vecākiem, tāpēc līnija, iespējams, ātri izzūd. Tomēr ir pierādīts, ka partenogenētiskās ķirzakas pastāv jau tūkstošiem gadu.
Krievijas zinātnieki no Krievijas Zinātņu akadēmijas Gēnu bioloģijas institūta ar Krievijas Zinātnes fonda atbalstu nolēma noskaidrot, kā partenogenētiskās mātes un viņu meitas atšķiras genoma līmenī. Uzdevums tika izvirzīts arī izprast viendzimuma sieviešu genomu ierīces un salīdzināt tos ar divdzimumu sieviešu genomiem. Salīdzinājumam tika ņemti viendzimuma ķirzakas "vēsturisko vecāku" genomiskie dati.
"Mēs zinām divus biseksuālos priekštečus," skaidro Aleksejs Riskovs. “Ir arī skaidrs, kurš no viņiem ir tēva, kurš mātes. Hibrīda šķērsošanas rezultātā pirms apmēram 10 tūkstošiem gadu izveidojās izmainīta sieviete, kas kļuva par viendzimumu. Tā viņa dzīvo, pielūdz sevi. Tagad visi trīs genomi ir secēti, mēs esam to salīdzināšanas stadijā”.
Ķirzaka Rostombekovs. Foto: publisks domēns
Reklāmas video:
Ir skaidrs, ka "vēsturisko vecāku" genomi ir tūkstošiem gadu laikā mutējuši. Pat pētot klonus, zinātnieki jau atrod mutācijas notikumus. Cits jautājums ir par to, cik nozīmīgas ir mutācijas un cik ilgi tās turpinās.
Jautājums par partenoģenēzes mehānisma parādīšanos un tā lietderību joprojām ir atklāts. Kāpēc vienā hibridizācijas gadījumā parādās dzīvotnespējīgi pēcnācēji, bet otrā - vesela gadu tūkstošiem pastāvoša klonu ģints?
Ir hipotēzes, kas raksturo iespēju, ka divdzimumu indivīds var pārvērsties par viendzimumu. Piemēram, Morica (S. Morics) līdzsvara hipotēze liecina, ka, šķērsojot, mātes un tēva sugām jābūt pietiekami tuvām, lai iegūtu dzīvotspējīgu indivīdu, bet tajā pašā laikā tālu, lai varētu notikt jebkādas spēcīgas izmaiņas šūnu funkcionēšanas procesā. Tomēr, tiklīdz zinātnieki laboratorijā mēģina panākt pirmās mātes parādīšanos, kas spējīga "nevainojama ieņemšana", uzreiz rodas domas par neuzrādītu sīkumu. Varbūt šīs smalkumus slēpj divu genomu mijiedarbība: kodola un mitohondriju.
Tiek pieņemts, ka uz visiem šiem fundamentālajiem jautājumiem jāatbild ar Krievijas Zinātņu akadēmijas Gēnu bioloģijas institūta zinātnieku pētījumu.
Anna Urmantseva