Mystery Solved: How Mary the "Virgin" Fish Got Pregnant Without Having Sex

In een zoute kustlagune op het eiland North Uist, Schotland, ontdekten onderzoekers een zwangere maagd. De stekelbaars kreeg de bijnaam Maria, naar de maagdelijke moeder van het christendom. Normaal leggen stekelbaars vrouwen hun eieren in nesten, die mannetjes later bemesten met hun sperma. Maar Mary's eieren waren mysterieus nog steeds binnen in haar toen ze op de een of andere manier bevrucht werden, resulterend in 54 gezonde visembryo's en 15 minuten aan visfaam.

Als Maria een mens was, zouden sommigen de gebeurtenis een onberispelijke conceptie noemen. Maar zoals wetenschappers woensdag hebben gemeld, is er een veel minder wonderbaarlijke biologische verklaring voor dit biologische raadsel.

Een team van wetenschappers onder leiding van bioloog Laura L. Dean van de Universiteit van Nottingham, Ph.D., publiceerde zijn beslist niet-religieuze oplossing voor het mysterie van de maagdelijke zwangerschap van Mary in het dagboek Wetenschappelijke rapporten. Er waren drie mogelijke verklaringen voor het fenomeen, waarvan twee door de onderzoekers werden uitgesloten, waardoor een zeer rationele - zij het onwaarschijnlijke - verklaring overblijft.

We vonden een wilde #stickleback (bijgenaamd de 'Maagd Maria'), zwanger van bijna volledig ontwikkelde embryo's, die nog steeds in leven zijn vandaag (zie foto) !! Ontdek hoe we denken dat het vandaag in ons artikel is gebeurd in @SciReports! (http://t.co/gj55yqxDd1) #Evolution #Biology @FishSci pic.twitter.com/fqb9weAGZS

- Laura Dean (@Laura_L_Dean) 20 februari 2019

Uitleg 1: Parthenogenese

Een vreemd fenomeen dat bij sommige dieren voorkomt parthenogenesis, een soort aseksuele reproductie waarin een ei begint te delen en een embryo vormt, ook al is het niet door een sperma bevrucht. Parthenogenese is het proces dat verantwoordelijk is voor de hoge publiciteit van 'maagdelijke geboorten' van haaien en slangen, en omdat het ook bij sommige vissen voorkomt, had het de lastige situatie van Maria kunnen verklaren.

Dat wil zeggen, als de kinderen van Mary exact dezelfde genen hadden als zij. Als een ei door parthenogenese zonder een sperma wordt verdeeld, kan het resulterende embryo alleen het DNA van de moeder dragen. Maar Dean en haar collega's sneden Mary open om haar kinderen door C-sectie te bezorgen en ontdekten, terwijl ze volwassen werden, dat ze DNA van een of andere mysterieuze vader droegen.

Parthenogensis? Nee.

Toelichting 2: Hermafroditisme

Hermafroditisme is een ander fenomeen dat zich in de natuur voordoet en ertoe leidt dat personen zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtsorganen hebben. Het is gedocumenteerd in meerdere soorten, zoals de deepsea lizardfish, sommige stekelbaars populaties, of in "opeenvolgende" vorm in anemoonvis. Wat hermafroditisme gewoonlijk betekent, is dat een individu zijn eieren zelf kan bevruchten met zijn eigen sperma en kinderen zonder hulp van iemand anders kan hebben.

Nogmaals, dit had een mogelijkheid kunnen zijn voor Mary de maagdelijke stekelbaars, maar het DNA van haar kinderen heeft die optie uitgesloten. Omdat hermafrodieten zelfbevruchting zijn, dragen hun kinderen alleen hetzelfde DNA als de ouder. Maar het nageslacht van Maria had duidelijk DNA van een ander individu.

Hermafrodiet? Nee.

Uitleg 3: Undercover Sperma

Dat laat slechts één andere verklaring over: de eieren van Maria werden inderdaad bevrucht door een mannelijke stekelbaars - gewoon niet zoals normaal met vis wordt geassocieerd. In stekelbaarzen bouwen mannetjes nesten en nodigen vrouwen uit om hun eieren daar te leggen, zodat ze later kunnen bevruchten en voor ze kunnen zorgen. Met andere woorden, in tegenstelling tot zoogdieren hebben de meeste vissen geen penis-in-vagina-seks, dus eieren en sperma komen samen buiten van het lichaam.

Daarom is het zo bizar dat Mary zwanger werd terwijl haar eieren nog in haar lichaam zaten, en nog bizar dat zaadcellen ook binnen konden komen.

De meest waarschijnlijke verklaring, schrijven de auteurs, is dat Mary rondhing rond een koppeling van reeds bevruchte eieren en dat een deel van het sperma in dat nest zijn weg vond naar de eieren in haar lichaam. Vrouwtjes kunnen de voorkeur geven aan mannen wiens nest al andere eieren bevat (het is een goed teken dat het mannetje de moeite waard is om mee te paren), noteren de auteurs, en daarom veronderstellen ze dat "het waarschijnlijkst het reproductieve kanaal van de oudervis is binnengekomen via contact met onlangs bevruchte eieren in een nest."

Mary's Legacy

Mary moest helaas worden opgeofferd in het belang van haar kinderen. Van de embryo's zijn er 54 met succes afgeleverd en ongeveer 20 van hen overleven nog steeds in het Nottingham Aquarium, ongeveer drie jaar na hun geboorte.

Veel meer dan alleen een vreemd natuurongeval, het voorbeeld van Mary laat zien dat er veel meer flexibiliteit is in het reproductieve systeem van de stekelbaars dan wetenschappers ooit dachten. Het feit dat het sperma kon overleven in het lichaam van de vrouw, bijvoorbeeld, en dat de embryo's zich konden ontwikkelen tot een bijna-arcerend stadium, draagt ​​bij aan de complexiteit van de evolutie van de zwangerschap.

"Voor een eierleggende vissoort," schreef Dean in een blogpost, "dit is bijna helemaal onbekend en ik herinner me echt dat ik op de microscoop keek naar de kleine harten van haar baby's die in hun eieren kletsten, nog steeds in haar eierstokken, en gewoon niet kunnen geloven wat ik zag!"