Een maagdelijke haai heeft drie pups geboren

De biologische wereld werd gezegend met een bijbelwaardig wonder in het begin van juli toen een maagdelijke vrouwelijke haai - die in geen jaren met mannen in contact was geweest - drie jongen in een Australisch aquarium had gekregen. Hoewel de gebeurtenis de haaienbewaarders verbijsterde - was Leonie, de maagdelijke haai, de DL aan het aansluiten? - wetenschappers over de hele wereld waren meer bezorgd: deze prestatie van biologische magie was de laatste wanhopige poging van een eenzame haai om haar genen door te geven. Gedwongen in het celibaat door kunstmatige middelen, was er geen andere manier voor haar om haar stempel te drukken op de evolutionaire geschiedenis dan het wetenschappelijk onwaarschijnlijke proces te ondergaan dat bekend staat als parthenogenese. Wat zal er gebeuren als klimaatverandering haaien dwingt om standaard single te zijn?

Haaien hebben geluk dat ze genetisch flexibel zijn, vertelt George Burgess, de programmadirecteur van het Florida Program for Shark Research omgekeerde. Hun vermogen om parthenogenese te induceren, die hij bij het reproduceren een 'laatste-zuchtbenadering' noemt, helpt hen te kampen met de seksueel draconische omgevingen waarin ze vaak gevangen worden gehouden. "Ze worden zonder een vriendje gehouden", zegt hij, terwijl hij uitlegt dat hetzelfde proces ook is waargenomen bij hagedissen en insecten in gevangenschap. "Het is een evolutionaire hoek." Maar er is bewijs, zoals dit onderzoek uit 2012 naar maagdelijke geboorten in wilde zaagtandvispopulaties in Huidige biologie, dat dit fenomeen ook buiten het aquarium gebeurt. Als de klimaatverandering uiteindelijk leidt tot het construeren van de biologische doodlopende wegen die mensen kunstmatig hebben gecreëerd, kunnen soorten die in staat zijn tot maagdelijke geboorte de overhand hebben.

Warren Booth, Ph.D., een moleculair ecoloog en parthenogenese-expert aan de universiteit van Tulsa, heeft ook nagedacht over de naderende leeftijd van de maagdelijke geboorte. "We staan ​​net op het puntje van de ijsberg met betrekking tot studies naar parthenogenese bij gewervelde dieren", zei hij in een e-mail aan omgekeerde, waarin wordt uitgelegd dat er twee aan klimaatverandering gerelateerde scenario's zijn die zouden kunnen leiden tot een toekomst waarin dergelijke mirakels gemeengoed worden.

De eerste is een situatie waarbij iets in de omgeving - bijvoorbeeld een plotselinge piek in temperatuur of een verandering in de voedselvoorziening - een vrouw aandrijft om het moederschap solo aan te gaan. Het is een plausibel scenario, maar Booth is geneigd om het weg te gooien omdat zoveel maagdelijke dierengeboorten plaatsvinden in gevangenschap, waar de omstandigheden zijn geoptimaliseerd.

Hij neigt naar een hypothese waarin het maagdelijke moederschap wordt beheerst door genetica. Als de klimaatverandering ertoe heeft geleid dat een deel van de bevolking sterft, legt hij uit, dan is het waarschijnlijk dat er meer haaien met het maagdelijke gen (of de genen van de geboorte) zullen paren, waardoor het aantal haaien dat twee exemplaren van dit gen draagt ​​toeneemt. (Quick biology opfriscursus hier: heel vaak in de genetica zijn twee exemplaren van een gen één van moeder en één van papa nodig om een ​​eigenschap effect te laten hebben.) De genetische basis voor parthenogenese is nog niet vastgesteld, maar een klein handjevol studies, waaronder een document uit de jaren zeventig dat Booth noemt, dat maagdelijke geboorten en kippenfamilies koppelt, suggereren dat dit het geval zou kunnen zijn. Nakomelingen geboren bij maagdelijke moeders zijn ook bekend om parthenogenese zelf te ondergaan, voegt Burgess toe en bevestigt verder het idee dat genetica de onderliggende oorzaak is van deze biologische wonderen.

Uiteindelijk, legt Burgess uit, is het scenario dat de maagd haai ons doet denken een les in overleving: gedurende de evolutionaire geschiedenis zijn de soorten die het gemaakt hebben altijd degenen geweest die konden zich aanpassen, manieren vinden - hoe bizar ook - om hun bloedlijnen in stand te houden. Parthenogenese is gewoon een ander mechanisme dat sommige soorten hebben ontwikkeld als een manier om flexibel te blijven terwijl de wereld om hen heen verandert. Burgess en Booth zijn beide dierenspecialisten, maar dezelfde lessen over diversiteit zijn op ons van toepassing.Individuen met aanpassingsvermogen ingebouwd in hun genen, zoals de maagd haaien, zullen meer een vechtkans hebben, vooral omdat de omgeving om ons heen verandert als gevolg van het broeikaseffect. "Mensen hebben meer flexibiliteit", grapt hij. "We kunnen airconditioning maken."

Toch herhaalt hij dat het belangrijk is om te onthouden dat parthenogenese een daad van wanhoop is en geen langetermijnstrategie om te overleven. Op de lange termijn zal het hebben van meer nieuwe geboorten niet goed zijn voor welke soort dan ook: met elke groep vaderloze individuen, genetische diversiteit - dat wil zeggen, de garantie dat er genoeg genetische anomalieën zijn in een soort om elke vorm van storm te weerstaan - wordt kleiner omdat de nakomelingen in wezen klonen zijn van hun moeders. "Verhoogde parthenogenese zou resulteren in een situatie met minder gen-diversiteit," zegt Burgess. "Populaties zouden in de loop van de tijd kwetsbaarder zijn."

Op dit moment is het niet duidelijk of doorlopende opwarming van de aarde parthenogenese vaker in het wild veroorzaakt. Zijn zeldzaamheid maakt het natuurlijk bijzonder moeilijk om te studeren. Maar het lijdt geen twijfel dat klimaatverandering de natuurlijke habitats wijzigt, en er is weinig twijfel dat wilde dierenpopulaties zich tegen die veranderingen verzetten. Burgess denkt niet dat het onwaarschijnlijk is dat het gebeurt. "In de komende 100 jaar zullen we het waarschijnlijk veel meer zien dan we nu zien," speculeert Burgess. "We zijn op de vooravond van dit fenomeen."