Mysteriet løst: Hvordan Maria "Virgin" Fisken blev gravid uden at have sex

I en salt kysten lagune på øen North Uist, Skotland, opdagede forskere en gravid jomfru fisk. Stickleback blev vednavnet Mary, efter kristendommens jomfru mor. Normalt lægger stickleback hunner deres æg i rede, hvilke mænd senere befrugter med deres sædceller. Men Marys æg var mystisk stadig inde i hende, da de på en eller anden måde befrugtes, hvilket resulterede i 54 raske fiskembryoner og 15 minutters fiskeberømmelse.

Hvis Mary var et menneske, ville nogle kalde arrangementet en pletfri opfattelse. Men som forskere rapporterede onsdag, er der en langt mindre mirakuløs biologisk forklaring på dette biologiske begreb.

Et team af forskere ledet af University of Nottingham biolog Laura L. Dean, Ph.D., offentliggjorde sin beslægtede ikke-religiøse løsning på mysteriet om Marias ufrivillige graviditet i tidsskriftet Videnskabelige rapporter. Der var tre mulige forklaringer på fænomenet, hvoraf to forskerne udelukkede og efterlod en meget rationel - omend usandsynlig - forklaring.

Vi fandt en vild #stickleback (med navnet "Virgin Mary"), gravid med næsten fuldt udviklede embryoner, som stadig lever i dag (se billede) !! Find ud af, hvordan vi synes det skete i vores papir i dag i @SciReports! (http://t.co/gj55yqxDd1) #Evolution #Biology @FishSci pic.twitter.com/fqb9weAGZS

- Laura Dean (@Laura_L_Dean) 20. februar 2019

Forklaring 1: Parthenogenese

Et mærkeligt fænomen, der sker hos nogle dyr er partenogenese, en slags aseksuel reproduktion, hvor et æg begynder at opdele og danne et embryo, selvom det ikke er befrugtet af en sæd. Parthenogenese er den proces, der er ansvarlig for højt offentliggjorte "jomfrufødte" af hajer og slanger, og da det også sker i nogle fisk, kunne det have forklaret Mary den ubarmhjertige sticklebacks akavede situation.

Det vil sige, hvis Marias børn havde nøjagtig samme gener som hende. Hvis et æg opdeles uden sæd gennem parthenogenese, kan det resulterende embryo kun bære mors mors DNA. Men Dean og hendes kolleger skar Maria åben for at levere sine børn ved C-sektionen og opdager, da de voksede ind i voksne, at de bar DNA fra en mystisk far.

Parthenogensis? Nix.

Forklaring 2: Hermafroditisme

Hermafroditisme er et andet fænomen, der sker i naturen, hvilket resulterer i personer med både mandlige og kvindelige kønsorganer. Det er dokumenteret i flere arter, som deepsea firfirre, nogle sticklebackpopulationer, eller i "sekventiel" form i klovnfisk. Hvilket hermafroditisme normalt betyder er, at en person kan selvgjødse sine æg med sin egen sæd og have børn uden andres hjælp.

Igen kunne dette have været en mulighed for Maria, den jomfruelige stickleback, men DNA fra hendes børn udelukket denne mulighed. Fordi hermafroditterne selvbefrugter, bærer deres børn kun det samme DNA som forældrene. Men Marias afkom havde klart DNA fra en anden person.

Hermafrodit? Nix.

Forklaring 3: Undercover Sperm

Det efterlader kun en anden forklaring: at Maries æg faktisk blev befrugtet af en mandlig stickleback - bare ikke den måde, der normalt er forbundet med fisk. I sticklebacks bygger haner rede og inviterer kvinder til at lægge deres æg der, så de senere kan befrugte og pleje dem. Med andre ord, i modsætning til pattedyr, har de fleste fisk ikke penis-in-vagina sex, så æg og sæd kommer sammen uden for af kroppen.

Derfor er det så bizart at Mary blev gravid, mens hendes æg stadig var inde i hendes krop, og endnu mere bizarre at sædceller kunne komme ind.

Den mest sandsynlige forklaring, som forfatterne skriver, er, at Mary var ved at hænge ud omkring en kobling af allerede befrugtede æg, og at nogle af sædene i den rede fandt vej til æggene inde i hendes krop. Kvinder kan have en tendens til at foretrække mænd, hvis reden allerede indeholder andre æg (det er et godt tegn på, at hanen er værd at parre med), forfatterens notat, og så hypoteser de "at sæd sandsynligvis kom ind i reproduktive kanaler hos moderfisken via kontakt med for nylig befrugtede æg i en rede."

Marys Legacy

Mary måtte desværre blive ofret for hendes børn. Af embryoerne blev 54 leveret med succes, og omkring 20 af dem overlever stadig nu i Nottingham Aquarium, omkring tre år efter deres fødsel.

Meget mere end blot en freakulykke i naturen viser Marias eksempel, at der er meget mere fleksibilitet i sticklebacks reproduktive system end videnskabsmænd engang troede. Den kendsgerning, at sædcellen kunne overleve i kvindens krop, for eksempel, og at embryoerne kunne udvikle sig til et nærklækkende stadium, tilføj til kompleksiteten af ​​graviditetens udvikling.

"For en æglægende fiskeart" skrev Dean i et blogindlæg, "det er næsten fuldstændig uhørt og jeg husker virkelig at kigge ned mikroskopet på de små hjerter af sine babyer, der slog ind i deres æg, stadig i hendes æggestokke, og bare ikke at kunne tro, hvad jeg så!"