Elapátlanodva – 2.

Az állatvilágban nem teljesen szokatlan, ha a nőstények párzás után hosszabb-rövidebb ideig tárolják partnerük ivarsejtjeit, s csak akkor engedik össze saját petesejtjeikkel, ha elérkezetnek látják az időt az utódnemzésre. Hogy pontosan mennyi ideig valósítható meg a spermatárolás (ami egy trükkös folyamat, révén a hímivarsejtek igencsak energiaigényesek), fajonként változik: néhány naptól, néhány hónapig terjedhet. A pörölycápáknál a leghosszabb feljegyzett ilyen idő kb. öt hónap, ezért aztán nem kis fejtörést okozott, amikor 2001-ben egy floridai állatkert egyik fiatal cápanősténye (amelyet minimum két évvel ivarérettsége előtt ejtettek fogságba), három év dokumentált szexuális absztinencia után egy cápalányt hozott világra.

Ki lehetett az apa, vagy volt-e egyáltalán apa a képben? Utóbbi kérdés azért is vetődik fel, mert a legtöbb gerinces állatcsoportban nem ismeretlen a parthenogenezis (azaz szűznemzés) jelensége. A cápákat is magukba foglaló porcoshalak (Chondrichthyes) azonban épp a kivételek közé tartozotak (eddig), így annak eldöntésére, hogy mi is történt genetikai vizsgálatnak vetették alá az utódot (illetve azt ami maradt szegényből, ui. a történet nem happy-endes: néhány órával a születése után az akvárium valamelyik más lakója elpusztította).

Az eredmények egyértelműen a parthenogenezist támasztották alá: a kis cápa lényegében anyja genetikai állományának felét duplázta meg magában. Ez elsőre furcsán hangzik, de ha felidézzük, hogy miképpen zajlik az ivarsejtek képződése azonnal értelmet nyer: a folyamat utolsó lépésében egy számfelező osztódás (meiózis) zajlik le, s az ennek eredményeképpen létrejövő petesejt már csak az eredeti genetikai állomány felét, azaz minden kromoszómapár csak egyik tagját hordozza ("magyarán" egy haploid sejt lesz). Normális esetben ilyenkor a hasonlóan haploid hím ivarsejttel egyesülve egy teljes genetikai állományú (azaz diploid) zigótát hoznak létre, amely aztán osztódgatva létrehozza az embriót.

Parthenogenezis esetén a haploid petesejt valamilyen (pontosan nem ismert) hatásra hirtelen megduplázza a saját kromoszómáit és így létrehoz egy diploid sejtet, ami aztán ugyanúgy mint egy "normális" diploid sejt osztódni kezd. A folyamat egyik hozadéka, hogy értelemszerűen csak a homozigótás-nem jöhet létre belőle: pörölycápáknál (itt, hasonlóan az emberhez XX a nőstény, XY pedig a hím genotípusa) nőstény, a ZW nem-meghatározási rendszert követő hüllőknél pedig hím.

A parthenogenezis bármennyire is praktikusnak tűnik, igazából kényszermegoldás: ugyanis értelemszerűen, mint az aszexuális szaporodás többi formája hátrányokkal jár, hiszen a káros mutációk gyorsabban halmozódhatnak fel, a hasznosak pedig nehezebben terjedhetnek el. Arra jó, hogy a populáció létezésének napjait egy picit meghosszabbítsa (amíg végre be nem fut egy hím), de hosszú távon nem menti meg őket. Nem véletlen, hogy nem ismerünk ősi parthenogenetikus fajokat, csak fiatalokat….

Az elején írtam, hogy a legtöbb gernices csoportban már dokumentáltak parthenogenezist, a porcoshalak ilyen szempontból különcök valtak. A másik csoport, mi magunk emlősök vagyunk, de egy apró mechanisztikus okból kifolyólag nem is tűnik valószínűnek, hogy a közeljövőben emlős-szűznemzésről olvashassunk. Ez azok pedig, az ún. "imprintig", ami miatt mind az anyai, mind az apai genom egy jelentős része képtelen átíródásra az embriogenezis korai szakaszában. Márpedig mindkettőre szükség van, így hiába is történne meg a haploid-diploid átalakulás, a két azonos imprintinget hordozó anyai félgenom nem lenne képes a teljes fejlődési program lefuttatására.

Chapman, DD, Shivji, MS, Louis, E, Sommer, J, Fletcher, H, Prodhöl, PA (2007) Virgin birth in a hammerhead shark. Biol Lett doi: 10.1098/rsbl.2007.0189