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国立動物園のメスのアジア水竜がオスなしで正常に再現

エディターズノート、2019年7月5日 :国立動物園のプレスリリースによると、通性単為生殖によって生まれたアジアの女性の水竜は血液ガンで死亡しています。 6月14日、彼女は午後に「無気力」で呼吸困難になっていることがわかりました。 彼女は酸素、水分、熱、抗生物質などの即時治療を受けましたが、飼育員は明らかな原因を特定できませんでした。 彼女は夕方まで継続的なケアを受けましたが、午後9時45分にエンクロージャで死体で発見されました。

アジアの水竜は通常10歳から15歳まで生きるので、死はショックとして来ます。 特にこのトカゲは、彼女が生まれてから綿密に研究されており、研究者は、彼女の種では約3歳である繁殖年齢に達したときに、彼女をさらに研究したいと考えました。 13歳の母親はまだ健在です。

スミソニアン国立動物園に収容されている雌のアジアの水竜は、繁殖している雄の助けなしに健康な子孫を産み出しました。 動物園の爬虫類発見センターの動物飼育者であるカイル・ミラーが率いる研究者は、正式に通性単為生殖として知られている珍しい出来事を雑誌PLoS ONEに報告し、この行動がPhysignathus cocincinus種と爬虫類のAgamidaeファミリー。

素人の言葉では、単為生殖は、男性からの遺伝的寄与なしに行われる女性の生殖を指します。 Science Directによると、生物が無性生殖しかできない場合に単為生殖が義務付けられ、一方、有性生殖が可能な種が単独の方法に頼る場合、通性の単為生殖が行われます。 後者の変動は、孤立した捕獲標本間で最も一般的に発生しますが、最近の研究では、野生の個体群でも見られることが示されています。

これまで、ニシキヘビ、ボンネットヘッドサメ、コモドドラゴン、さらには鳥を含む動物が単為生殖を行うことが知られています。 研究に関与しなかったアリゾナ州立大学の保存生物学者であるヘザー・ベイトマンは、 Smithsonian.comに次のように語っています。 アリゾナだけでも、既知の12種類のムカデトカゲ種のうち6種が単為生殖です。

Smithsonian.comと話すと、インド科学研究所の生態科学センターの大学院研究者であり、この研究にも関与していなかったアヌラーダバタビアルは、単為生殖の研究が「有性生殖および無性生殖の進化的意義とその方法を理解するための鍵である」と述べていますそして、なぜいくつかの種が両方の生殖モードを保持しているのか。」

バタビアールは、「すべての雌は新しい個体群を開始する可能性があるため、単為発生は種が厳しい環境条件で繁栄する機会を提供する可能性がある」と付け加えた。

プレスリリースによると、研究の中心にある明るい緑色のトカゲであるWD-10は、2006年11月から動物園に住んでいます。 ワシントンDCに到着する4か月前にセントルイス動物園で生まれたこの標本は、元々は繁殖雌ではなく動物の大使として働くことが期待されていました。 しかし2009年に、水竜は彼女の種の雄のメンバーと接触することは決してなかったにもかかわらず、卵を生産し始めました。 未受精と考えられているこれらの卵は、爬虫類の生殖能力に焦点を当てた研究プロジェクトのために飼育員がそれらをin化させ始める2015年まで定期的に廃棄されました。

驚くべきことに、incubation化はトカゲの卵が実際に受精可能であることを明らかにしました。 この調査によると、2015年11月に産まれた7個の卵のクラッチは、生きた子孫を産むことができませんでしたが、殻で死んだ2個の完全に発達したhatch化をもたらしました。 次のセットはより有望な結果を提供しました:卵の大部分は発達の最終段階に到達できませんでしたが、1人の女性は2016年6月にsuccessfully化に成功しました。2番目の健康なfollowed化は2018年11月に続きましたが、後に消化管の閉塞により死亡しました適切に消化できるよりも大きなオブジェクト。

アジアの水竜の唯一の生き残った子孫(Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) 12歳のアジアの水竜(Skip Brown / Smithsonian's National Zoo)

Smithsonian.comとのインタビューで、研究の共著者であるスミソニアン保全生物学研究所の保全ゲノムセンターの責任者であるロバートフライシャーは、動物園のスタッフが水竜の卵の生産について2つの主要な説明を検討したと説明しています。男性からの助けも入力もなしに自分で、または何年も前に彼女が授精したのですか?」

後者のシナリオでは、卵子を受精させるために必要になるまで、雌は以前の交配からの精子(おそらく動物園に到着する前に発生した)を保存していたでしょう。 この行動は問題ではありませんが、爬虫類がオスから長期間隔離されていることを考えると、「非常にありそうもない」と見なされました。

女性が実際に単為生殖を行っているかどうかを評価するために、フライシャーと彼の同僚はDNAサンプルを抽出し、動物のゲノムの一部の配列を決定しました。 最初に、研究者はこのゲノムをオーストラリアの水竜のDNAマーカーと比較することに着手しましたが、2つの種は遠く離れた関係しかないことを知った後、代わりに独自の遺伝子マーカーのセットを開発することを選びました。

この研究によると、チームは14個のマイクロサテライトプライマーペア、またはDNAの繰り返しに注目しました。 これらのペアのうち6つには、水竜が運ぶ2つの対立遺伝子、または遺伝子変異体が含まれていました。 この年配の女性は、母親から対立遺伝子の一方を受け取り、父親から他方の対立遺伝子を受け取りました。

分析の結果、WD-10の子孫は、卵子と精子の融合によって通常生成される2つの対立遺伝子ではなく、1つの対立遺伝子のみを継承したことがわかりました。 この唯一の対立遺伝子は、母親が持っている2つのうちの1つと一致しました。子孫が母親の対立遺伝子の両方ではなく1つを受け取ったという事実を考えれば、期待される結果です。

今後、研究者は、唯一の生き残った子孫も単為生殖を受けるかどうかを監視することを計画しています 今後、研究者は唯一の生き残った子孫も単為生殖を行うかどうかを監視する計画を立てています(Skip Brown / Smithsonian's National Zoo)

調査の主著者であるミラーは、 Smithsonian.comに、チームは生殖イベントが同種の他のメンバー、特に雄からのWD-10の隔離によって引き起こされたと考えていると語った。

この研究が説明しているように、WD-10から回収された64個の卵の少なくとも47%はfer性でしたが、健康な子孫にhatch化したのは2個だけでした。 この成功率の低さを考えると、研究者は、水竜が偶発的な単為生殖を経験しただけかもしれないと理論付けています。 ただし、不完全なincubation卵条件などの要因が卵の発育阻害の背後にある可能性があります。

水竜が実際に偶発的な単為生殖を経験した場合、研究に関与していなかったアリゾナ大学の博士候補であるEaryn Nycole McGeeは言う 彼女はこれらの卵の子孫の性別と、それらが私に固有のパターンであるかどうかに興味があるだろう。

「将来、女性が性的に交尾できるように、性比が男性に有利になるのではないかと思います」とMcGeeはSmithsonian.comに説明します

今後、研究者は、生き残った子孫を監視して、母親と同様に受精卵を産むかどうかを調べることを計画しています。 ミラーが指摘するように、動物園のスタッフは、母親または娘が産んだ卵をany化させます。 現在、雄の水竜を連れて雌とどのように相互作用するかを評価する計画はありませんが、このオプションは引き続き有効です。

母と娘の両方が単為生殖に成功した場合、ミラーは「まるで彼らが単為生殖を介して複数の世代を作成する能力を持っているかのようになり、これは単なる偶発的なものではなかった」と言います。

スミソニアン・ドットコムと話すと、ミラーは「進化の歴史のどこかで、仲間がいなくても完全に繁殖できるこの特性を持っている可能性がある」と結論付けています。

Rachael Lallensackは、この記事の報告に貢献しました。

国立動物園のメスのアジア水竜がオスなしで正常に再現