Nascite verginali: il drago di Komodo

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Forse le femmine potrebbero vivere senza maschi, almeno le femmine di drago di Komodo. Questi colossi del mondo dei rettili possono produrre piccoli anche senza fecondazione da parte di un maschio.
Al Chester Zoo di Londra, nel 2006, una femmina chiamata Flora ha dato alla luce otto piccoli, ognuno dei quali è il risultato di un processo chiamato partenogenesi, o concezione verginale.
La partenogenesi non era mai stata documentata prima nei draghi di Komodo.

Non è necessario lo sperma
Il fenomeno della partenogenesi, in cui un uovo non fecondato si sviluppa fino alla maturità, è stato trovato in 70 specie di vertebrati, tra cui serpenti in cattività e una specie di lucertola. Nella maggior parte di questi casi, questo processo è il loro unico metodo di riproduzione.
In alcune lucertole, i maschi sono diventati in qualche modo un accessorio, e tutti gli individui sono femmine. Il tipo di riproduzione asessuata in queste lucertole genera una prole tutta al femminile.
Il drago di Komodo, a quanto pare, può fare entrambe le cose: possono riprodursi sessualmente o asessualmente a seconda delle condizioni ambientali. Nella maggior parte degli zoo, le femmine vivono da sole e sono tenute separate dagli altri draghi.
Drago magico
Nel maggio 2006 Flora ha deposto 25 uova, di cui 11 vitali. I guardiani dello zoo sapevano che Flora aveva fatto sia da mamma che da papà non appena avevano avuto la conferma che le sue uova erano fertili. Questo perché Flora non era mai entrata in contatto con un drago maschio mentre era allo zoo.
Tre delle uova in via di sviluppo si sono rotte durante l’incubazione, fornendo materiale embrionale sul quale testare questa teoria. Lo staff dello zoo ha lavorato con Phillip Watts della Liverpool University per effettuare analisi genetiche delle uova rotte.
Il test ha confermato che tutto il materiale genetico delle uova proveniva da Flora e che lei era davvero sia la madre che il padre delle uova in via di sviluppo“.
Eccellente
Sia i maschi che le femmine eseguono la meiosi in cui delle cellule si dividono per formare le rispettive cellule sessuali: lo sperma o l’uovo. Nelle femmine, la meiosi produce quattro cellule progenitrici delle uova, una delle quali diventa l’uovo, mentre le altre tre vengono in genere riassorbite dal corpo della femmina. Per Flora, una delle cellule in più ha agito come spermatozoo surrogato e ha fecondato la cellula uovo, ha spiegato Buley.
La riproduzione con un solo genitore darà origine a una prole che possiede lo stesso materiale genetico della madre. I draghetti di Flora non sono suoi cloni, tuttavia, poiché durante la fase di produzione delle uova si verifica un mescolamento genetico, ha detto Buley.
Ad esempio, non tutte le copie dei geni sono identiche e ogni gene ha una forma alternativa. Se una persona ha nei suoi geni due “alleli” per i capelli biondi, mostrerà una testa di capelli dorati, ma se un allele era per il biondo e l’altro per il marrone scuro, la persona sarà bruna. Lo stesso processo di mescola è avvenuto nei piccoli del drago di Komodo.
Affari di famiglia
Con la capacità di riprodursi senza compagni di sesso maschile, le femmine di Komodo potrebbero potenzialmente generare una colonia completamente nuova da sole. “In teoria, una femmina di Komodo in natura potrebbe nuotare verso una nuova isola e poi deporre una fertile nidiata di uova“, ha detto Buley.
Il rovescio della medaglia è che tutti i nascituri derivanti da questo tipo di partenogenesi saranno maschi. “Questi una volta cresciuti potrebbero accoppiarsi con la propria madre e quindi, entro una generazione, ci sarebbe potenzialmente una popolazione in grado di riprodursi normalmente sulla nuova isola“, ha spiegato Buley.
Nel lungo periodo questa pratica simil sindrome di Edipo potrebbe portare a problemi di salute associati alla consanguineità, poiché l’intera colonia avrebbe una diversità genetica molto bassa.
I risultati hanno anche implicazioni per i programmi di riproduzione in cattività che sono nati per garantire la sopravvivenza di queste lucertole minacciate. Si ritiene che meno di 4.000 draghi di Komodo rimangano in libertà, risiedendo in sole tre isole in Indonesia.
Gli scienziati si chiedono se l’atto di tenere separati maschi e femmine possa farli passare dalla riproduzione sessuale a quella asessuata, il che potrebbe portare a una diminuzione della diversità genetica.

Nessun ragazzo è ammesso: la mamma dei serpenti può generare senza maschi

Un serpente di acqua femmina del Missouri può fare qualcosa che nessuna donna può (non importa quanto fortemente lo possa desiderare): può avere dei figli senza l’aiuto di un maschio.

Nel 2015 un serpente d’acqua ospitato dal Missouri Department of Conservation’s (MDC) Cape Girardeau Conservation Nature Center ha dato alla luce una nidiata di serpentelli anche se non aveva avuto rapporti con nessun serpente maschio da almeno otto anni.

Era il secondo anno che questo esemplare dava luogo ad una cosiddetta “nascita vergine”, ma le nascite verginali seppur notevoli non sono così miracolose come potrebbero sembrare. I serpenti d’acqua sono una delle molte specie di rettili che possono riprodursi attraverso un processo noto come partenogenesi, ha dichiarato l’erpetologo MDC Jeff Briggler.

Questo strano metodo di riproduzione funziona diversamente a seconda delle specie, è quanto precisa il prof. Briggler, che ha spiegato che, in generale, la partenogenesi è un tipo di riproduzione asessuale “in cui i figli (neonati) sono prodotti da femmine senza il contributo genetico di un maschio“.

Numerose specie di serpenti sono noti per riprodursi in questo modo, tra cui i serpenti a sonagli, i testa di rame, i mocassini d’acqua, i pitoni birmani, i boa, l’anaconda verde e il crotalo. La partenogenesi è anche comune nel mondo degli insetti: le api, le vespe e gli insetti stecco si riproducono occasionalmente in questo modo. E alcune specie di pesci, anfibi e uccelli sono anch’essi capaci di far nascere dei piccoli attraverso la partenogenesi (Spiacenti, i mammiferi non possono farlo).

Perché tante femmine animali ricorrono a questo tipo di riproduzione senza ricorrere all’accoppiamento? La ragione è piuttosto evidente: non riescono a trovare un maschio adatto con il quale riprodursi, secondo Warren Booth, un genetista evolutivo e della popolazione presso la North Carolina State University di Raleigh.

Booth e il suo collega Gordon Schuett, biologo evolutivo e erpetologo presso la Georgia State University di Atlanta, hanno studiato la partenogenesi nei serpenti per molti anni e hanno scoperto che i serpenti femmina possono ricorrere alla riproduzione asessuale come modo per tutelare la loro fornitura finita di uova. In altre parole, se non trovano qualcuno adatto a fecondare le loro uova, i serpenti femmina prendono la situazione nelle proprie “mani”, piuttosto che permettere alle loro uova di andare sprecate, ha detto Booth a Live Science nel 2011.

In che modo esattamente i serpenti femmina fecondano le proprie uova? Ciò sembra dipendere dalla situazione. In alcuni casi le femmine possono effettivamente conservare lo sperma dai maschi con cui si sono accoppiate prima di raggiungere la maturità sessuale. Poi, quando sono abbastanza mature da riprodursi, usano questo sperma per fecondare le proprie uova, secondo Booth e Schuett.

Ma utilizzare vecchi spermatozoi per fare un cucciolo non è la stessa cosa della partenogenesi, in cui non viene utilizzato alcun materiale genetico paterno. Per questo processo asessuale, i serpenti femmina effettuano la meiosi, ossia la normale divisione delle cellule che di solito si traduce nella formazione di quattro cellule progenitrici, una delle quali diventerà l’uovo.

Normalmente, il corpo femminile riassorbe le altre tre cellule progenitrici, ma nella partenogenesi, una di quelle cellule femminili si comporta come lo sperma, fertilizzando l’uovo. Il risultato è un embrione che contiene solo materiale genetico della madre.

Non è ancora chiaro come il serpente d’acqua al MDC si sia riprodotto senza aiuto da parte di nessun maschio. Potrebbe essere possibile che lei abbia conservato lo sperma per otto anni, usandolo per fecondare le proprie uova, ma se è così, avrebbe raggiunto comunque un nuovo record. Il serpente conosciuto che ha conservato lo sperma più a lungo finora lo ha tenuto per cinque anni, secondo Booth e Schuett.

L’MDC sta collaborando con Booth per cercare di scoprire come la mamma serpente si sia riprodotta. I genetisti analizzeranno il DNA dei serpentelli, che non sono sopravvissuti, per determinare se posseggono il DNA sia da un serpente maschio che dalla femmina, o se il serpente femmina ha fatto tutto il lavoro da sola.

Fonte

Nascite verginali: uno squalo zebra ha avuto dei piccoli senza accoppiamento.

Certo, usualmente aveva un compagno al Reef HQ Aquarium di Townsville, Australia. La coppia aveva anche avuto diverse cucciolate prima di venire separati nel 2012.
Ma Leonie ha vissuto senza maschi negli ultimi anni, così i suoi custodi sono rimasti sorpresi quando dalle sue uova sono nati tre piccoli di squalo nel mese di aprile 2016. Leonie potrebbe essere il primo squalo mai osservato ad aver effettuato il passaggio dalla riproduzione sessuata alla riproduzione asessuata.
Abbiamo pensato che potesse aver custodito dello sperma, ma quando abbiamo analizzato i piccoli e gli eventuali genitori utilizzando l’analisi del DNA, abbiamo scoperto che avevano solo il patrimonio genetico di Leonie“, ha detto la biologa Christine Dudgeon della University of Queensland, che ha descritto il caso sulla rivista scientifica Scientific Reports Monday (16 gennaio).
La partenogenesi avviene quando gli embrioni si sviluppano e maturano senza fecondazione da parte dallo sperma di un maschio. Piuttosto, una cellula progenitrice, uovo, che di solito viene assorbita dal corpo della femmina si comporta come uno spermatozoo surrogato e va a “fertilizzare” un uovo. Questa strategia di riproduzione è più comune nelle piante e negli organismi invertebrati. Tuttavia, gli scienziati stanno documentando un numero crescente di specie di vertebrati che possono avere nascite verginali anche quando la loro specie si riproduce normalmente per via sessuale. Ad esempio, i draghi di Komodo, le più grandi lucertole del mondo, si riproducono anche per partenogenesi. Così come le vipere, gli squali pinna nera, polli e tacchini.
Nella maggior parte di questi casi di partenogenesi appena citati, le femmine erano rimaste in cattività e non avevano mai avuto alcuna esposizione a dei compagni maschi durante il loro primo periodo riproduttivo, hanno scritto Dudgeon e i suoi colleghi. Questo rende Leonie uno dei rari individui noti per avere avuto dei piccoli tramite riproduzione sessuale per poi passare alla riproduzione asessuale. (Gli scienziati hanno segnalato casi simili in un boa constrictor e un pipistrello).
Leonie si è adattata alla sua situazione, e crediamo che abbia optato per questa soluzione perché aveva perso il suo compagno,” ha detto Dudgeon in una dichiarazione. “Quello che vogliamo sapere è questo, ‘Questo potrebbe verificarsi in natura?’ e, in caso affermativo, ‘Quanto spesso succede?’ Un motivo per cui non abbiamo visto prima questo fenomeno potrebbe essere perché non siamo mai andati alla ricerca di esso. Potrebbe accadere in natura, ma non è mai stato registrato in questa specie prima“.
Se la partenogenesi è un adattamento evolutivo che si manifesta in caso di mancanza di compagni adatti, potrebbe avere implicazioni per la sopravvivenza degli squali zebra. La specie, che si trova negli oceani Pacifico e Indiano occidentale, è elencata come specie in pericolo dall’Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN) nella Lista Rossa delle specie minacciate.
Dudgeon prevede di monitorare i cuccioli di Leonie per scoprire se questi squali nati in maniera asessuata possono avere cuccioli a loro volta con un partner maschile.
Si perde la diversità genetica con la generazione mediante riproduzione asessuata, quindi vedremo se questa prole può poi accoppiarsi sessualmente“, ha detto Dudgeon.