Когда одно жизнеспособное яйцо привело к рождению здорового щенка, ученые Академии намереваются исследовать этот беспрецедентный пример долго подозреваемых акул (но мало-зарегистрированный) способность сохранить сперму за длительные периоды времени. Их результаты, изданные в Журнале Биологии Рыбы, отмечают самый длинный зарегистрированный случай хранения спермы в любых видах акулы и подчеркивают яркую новость для будущего диких акул, которым угрожают, истощая рыбные запасы и потери среды обитания.«Долгосрочное хранение спермы – где женщина может задержать оплодотворение в течение многих месяцев или даже спустя годы после спаривания – является замечательной адаптацией, которая помогает способствовать генетическому разнообразию», говорит доктор Луис Роха, Куратор Академии Ихтиологии. «Напротив, Асексуальное воспроизводство производит потомков с очень небольшой наследственной изменчивостью. Исследование бамбуковой способности акулы сохранить сперму дает нам, надеются, что дикие акулы могут помочь защитить генетическое разнообразие своего населения, когда помощники недостаточны, и серьезные угрозы возникают».
Научное расследование Академии началось в 2010, когда любопытный биолог задался вопросом, мог ли бы какой-либо из случаев яйца акулы, регулярно находимых на выставке Лагуны Акулы аквариума, быть жизнеспособным. Во многом как курицы, которые откладывают наши яйца завтрака, многие акулы, как известно, производят неоплодотворенные яйца. Биологи передали несколько коричневатых чехлов яйца от Лагуны в отдельный инкубатор на общественном дисплее, где два из яиц показали признаки здорового эмбрионального развития. В то время как одно яйцо не развивалось успешно, другой процветал.
21 января 2012 здоровый бамбуковый щенок акулы появился из своего яйца и начал свою жизнь в Аквариуме Академии Steinhart.Команду ученых Академии – включая Роху и Ветеринара доктора Фрилэнда Данкера – оставили заняться расследованиями, как это на вид маловероятное рождение, возможно, произошло в отсутствие акул мужского пола.
«Очень маловероятно, что бамбуковые акулы спаривались с другим человеком в аквариуме», говорит ведущий автор Мойзес А. Берналь, кандидат доктора философии и исследователь в Отделе Ихтиологии Академии. «Все другие акулы в Лагуне женские. Есть один мужской яванский cownose луч, но сцепляющийся между акулами и лучами только очень удаленная возможность».Два предположения были более вероятными: любой, которого взрослая акула женского пола, воспроизведенная асексуально в процессе, назвала «партеногенезом» (как наблюдался в четырех различных видах акул), или это сохранило сперму от своего последнего мероприятия спаривания за несколько лет до того, как оплодотворенная яйцеклетка появилась в Лагуне. Отчеты аквариума показали, что у трех бамбуковых акул Академии женского пола – каждого возможная мать новому щенку – не было контакта с совместимыми мужчинами начиная с их места жительства 2007 года в Аквариуме Тихого океана в южной Калифорнии.
Вооруженный очень современными генетическими инструментами, ученые направились в лабораторию, чтобы решить тайну brownbanded бамбукового щенка. Dunker и его команда ветеринара удалили крошечные упакованные ДНК щепки из плавников щенка и трех потенциальных матерей во время их ежегодного физического экзамена. Исследователи использовали эту ДНК, чтобы обработать генетические профили для каждого человека и управляли ими через ряд генетических тестов на сравнение.
В ударе против асексуальной теории воспроизводства щенок акулы показал сопоставимые результаты с каждой женщиной на конкретном генетическом тесте, который смотрит на наследственную изменчивость в человеке. Если бы мать воспроизвела асексуально через партеногенез, потомки показали бы меньше наследственной изменчивости, чем та из ее матери.Щенок также показал генетический материал – в форме 32 аллелей, или части генов – отсутствуют от всех трех взрослых женщин. Учитесь авторы пришли к заключению, что молодая акула, скорее всего, унаследовала этот «таинственный» генетический материал от своего отца – неизвестный мужчина от давно бак в Аквариуме Тихого океана.
В то время как новые результаты исследования – первая документация долгосрочного хранения спермы в C. punctatum, выгодная адаптация наблюдалась у других акул (и многих других животных, включая сумчатые, насекомых и лягушек). После спаривания некоторые акулы женского пола могут сохранить сперму в трубочках около их маточной трубы – важная репродуктивная область, которая помогает произвести желеобразное вещество, которое окружает оплодотворенные яйца акулы.Способность сохранить сперму дает женщинам право произвести молодой независимо от того, овулируют ли они, когда спаривание произойдет, и также означает, что у потенциального щенка будут уникальные генетические вклады и от его матери и от его отца.
Этот тип генетического разнообразия – благо для дикого населения. Разнообразие очень важно в поддержании здоровья населения – особенно срезанные, истощая рыбные запасы, экологические угрозы и отсутствие потенциальных репродуктивных партнеров. Как урожай монокультуры, уничтоженный единственной разновидностью вредителя, население, которое испытывает недостаток в разнообразии, восприимчиво к широко распространенному вымиранию перед лицом значительных угроз.«Вопросы остаются», добавляет Берналь, в отношении следующих шагов исследования. «Мы знаем, что у нескольких видов акул есть репродуктивные уловки как хранение спермы или репродуцирование партеногенезом в отсутствие мужчин, но мы должны знать, когда и как эти дополнительные методы вызваны.
Понимание этих механизмов – и как они влияют на генетическое разнообразие – могло быть жизненно важным для будущего охраны акул».