Reden wir über Sex. Sex ohne Partner, das heißt. Obwohl diese Form des Geschlechts normalerweise nicht mit Fortpflanzung in Verbindung gebracht wird, ist die Erzeugung von paarungslosen Nachkommen bei kleinen rückgratlosen Tieren wie üblich Seestern und Stabheuschrecken, aber es ist seltener bei Wirbeltieren. Durch ein Prozess namens ParthenogeneseEinige Weibchen der Ordnung Elasmobranchs, zu denen Haie, Rochen und Rochen gehören, können ein Ei mit ihrem eigenen genetischen Material befruchten.
Dieser Prozess ist normalerweise Haien als letzter Ausweg vorbehalten, wenn es keine Partner gibt, aber eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass das Weibchen Zebrahaie im Shedd Aquarium in Chicago, Illinois, selbst gezüchtet, obwohl es gesunde Männchen im selben Gehege gab.
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„Es verändert, was wir über die Parthenogenese zu wissen glauben und warum sie passiert“, sagt sie Lisa Watson, stellvertretender Direktor für Tier- und Lebensraumoperationen im Shedd Aquarium und Mitautor der Studie, in Bezug auf das biologische Phänomen hinter diesen Geburten ohne Partner. „Wenn wir unsere Bevölkerung seit 20 Jahren beobachten, haben wir eine lange Geschichte mit ihnen. Eine Sache, die uns aufgefallen ist, ist, dass Frauen manchmal nicht sehr empfänglich für Männer sind, wenn überhaupt.
Während vorherige Studien Detaillierte Parthenogenese bei Zebrahaien in anderen Aquarien, der Bericht erschienen im Dezember 2022 im Zeitschrift für Fischbiologie ist ein weiterer Schritt, um zu verstehen, warum diese Geburten auftreten. Diese Forschung konzentriert sich auf einen weiblichen Zebrahai – einen dunklen Fisch mit gelblichen Streifen, der im Pazifik und im Indischen Ozean vorkommt – der in Shedds Wild Reef-Ausstellung lebte.
Im Jahr 2008 brachten Watson und seine Kollegen ein Gelege mit Eiern in eine Backstage-Kinderstube mit Babyhaien, wo sie sicher außerhalb des Rampenlichts eines Aquariums schlüpfen konnten.
Die DNA-Analyse frisch geschlüpfter Babyhaie hat scheinbar unmögliche Ergebnisse gezeigt. Die Welpen hatten keine genetischen Marker mit einem der potenziellen Väter. Sie hatten identische Kopien bestimmter Allele oder alternative Versionen eines Gens. Dies zeigte, dass sie DNA-Stränge von ihrer Mutter bekamen und nicht von zwei verschiedenen Elternteilen.
„Diese Welpen passten zu keinem der ausgewachsenen Rüden, die sich im Gehege befanden. Aber sie passten zu dem Weibchen, das die Eier gelegt hat“, sagt sie Kevin FeldheimBiologe und Forscher am nahe gelegenen Field Museum und Co-Autor der Studie, in einem Bericht.
Aus Parthenogenese geborene Nachkommen sterben oft jung, und die Babyhaie in dieser Studie überlebten nur wenige Monate.
„Wir wissen nicht genau, warum sie eine kürzere Lebensdauer haben“, sagte Feldheim. Populärwissenschaft. „In der Genetik ist Inzucht im Allgemeinen schlecht und was passieren kann, ist Ausdruck eines tödlichen rezessiven Zustands. [gene]oder der Ausdruck von zwei Allelen, die Sie im Wesentlichen töten.
Aber es ist immer noch unklar, was genau dazu führt, dass auf diese Weise geborene Tiere vor der Geschlechtsreife sterben, während andere überleben. „In einer Spezies namens weiß gefleckter BambushaiEin Aquarium fand heraus, dass eines ihrer Weibchen Parthenogenese gebar, und dann reproduzierte einer dieser Nachkommen tatsächlich die Parthenogenese selbst“, sagt Feldheim.
Die Ergebnisse bei Zebrahaien haben nicht nur Auswirkungen auf die weitere Pflege von Zebrahaien in Zoos und Aquarien, sondern auch auf die Erhaltungsbemühungen, die sich auf ihre wilden Artgenossen konzentrieren.
„Im Feld untersuchte Haie stoßen immer auf Hindernisse“, sagt er Sara Asadi Gharabaghia Doktorand an der Shahid Beheshti University in Teheran und Mitglied von Minderheiten in der Haiwissenschaft, die nicht an der Studie teilgenommen haben. Eines dieser Hindernisse besteht darin, nicht auf die DNA aller Erwachsenen und aller Nachkommen zugreifen zu können, um leibliche Eltern zu finden.
„Haie sind die gleichen wie alle Tiere, die versuchen zu überleben, daher wäre es nicht verwunderlich, jungfräuliche Babys in freier Wildbahn zu bekommen, auch wenn wir es nicht beweisen können“, sagt Asadi. Es ist möglich, dass Haie, die in tiefen Gebieten leben könnte die gleiche Taktik anwenden, fügt sie hinzu
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Für Wissenschaftler, die gefährdete Haie in freier Wildbahn und in Aquarien untersuchen, hilft das Verständnis der Fortpflanzung bei Erhaltungsstrategien.
Zebrahaie sind auf der Roten Liste der IUCN als bedroht aufgeführt Aquarien wie Shedd arbeiten daran, die Art zu erhalten. Ihre Gentests sind Teil von a Artenüberlebensplanoder SSP, das Expertenberater zusammenbringt, um die genetische Vielfalt zu maximieren und gefährdete Arten langfristig zu schützen.
Ein Aspekt eines SSP ist die Bestimmung „der Genetik der Population und der Nachhaltigkeit dieser Population“, sagt Watson. Mithilfe von Genanalysen können sie und ihre Kollegen Vermutungen über die Beziehung zwischen einem einzelnen Hai und der ganzen Gruppe anstellen. Von dort aus können sie messen, wie die Bevölkerungsgröße in den nächsten 100 Jahren aussehen könnte.
„Das Studium dieser Tiere in unserer Obhut ist die Grundlage für unsere Fähigkeit, dieser Art in freier Wildbahn zu helfen“, sagt Watson. „Die Fürsorge, die wir diesen Tieren hier geben, ist für uns von größter Bedeutung.“