Reden wir über Sex. Partnerloser Sex also. Während diese Form des Geschlechts normalerweise nicht mit der Fortpflanzung in Verbindung gebracht wird, ist die Erzeugung von Nachkommen ohne Partner bei kleinen Tieren ohne Rückgrat üblich Seesterne andere Stabheuschrecken, aber es ist seltener bei Wirbeltieren. Durch ein Prozess namens ParthenogeneseEinige weibliche Tiere in der Ordnung der Elasmobranchier, zu denen Haie, Rochen und Rochen gehören, können ein Ei mit ihrem eigenen genetischen Material befruchten.
Dieser Prozess ist normalerweise als letzter Ausweg für Haie reserviert, wenn es keine Partner gibt, die umhergehen können, aber eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass dies weiblich ist Zebrahaie im Shedd Aquarium in Chicago, Illinois, selbst reproduziert, obwohl es gesunde Männchen im selben Gehege gab.
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„Dies ändert, was wir über die Parthenogenese zu wissen glauben und warum sie auftritt“, sagt sie Lisa Watson, stellvertretender Direktor für Tieroperationen und Lebensräume im Shedd Aquarium und Mitautor der Studie, in Bezug auf das biologische Phänomen hinter diesen partnerlosen Geburten. „Nachdem wir unsere Bevölkerung 20 Jahre lang beobachtet haben, haben wir eine lange Geschichte mit ihnen. Eine Sache, die uns aufgefallen ist, ist, dass die Weibchen manchmal zu bestimmten Zeiten oder überhaupt nicht sehr empfänglich für Männchen sind.“
während vorherige Studien haben detaillierte Parthenogenese bei Zebrahaien in anderen Aquarien, dem Bericht erschienen im Dezember 2022 im Zeitschrift für Fischbiologie ist ein weiterer Schritt, um zu verstehen, warum diese Geburten stattfinden. Diese Forschung konzentriert sich auf einen weiblichen Zebrahai – einen dunklen Fisch mit gelblichen Streifen, der im Pazifik und im Indischen Ozean vorkommt – der in Shedds Wild Reef-Ausstellung lebte.
Im Jahr 2008 brachten Watson und ihre Kollegen ein Gelege mit Eiern hinter die Kulissen in eine Aufzuchtstation für Babyhaie, wo sie sicher außerhalb des Rampenlichts eines Aquariumbeckens schlüpfen konnten.
Eine Analyse der DNA der frisch geschlüpften Haiwelpen ergab scheinbar unmögliche Ergebnisse. Die Welpen hatten keine genetischen Marker mit einem der potenziellen Väter. Sie hatten identische Kopien einiger Allele oder alternative Versionen eines Gens. Dies zeigte, dass sie DNA-Stränge von ihrer Mutter bekamen und nicht von zwei verschiedenen Elternteilen.
„Diese Welpen passten zu keinem der ausgewachsenen Männchen, die sich im Gehege befanden. Aber sie passten zu dem Weibchen, das die Eier gelegt hat“, sagt er Kevin Feldheimein Biologe und Forscher am benachbarten Field Museum und Co-Autor der Studie, in einer Stellungnahme.
Aus Parthenogenese geborene Nachkommen sterben oft jung, und die Haiwelpen in dieser Studie überlebten nur wenige Monate.
„Wir wissen nicht genau, warum sie eine kürzere Lebensdauer haben“, sagt Feldheim Populärwissenschaft. „In der Genetik ist Inzucht im Allgemeinen schlecht, und was passieren kann, ist der Ausdruck eines tödlichen Rezessivs [gene]oder der Ausdruck von zwei Allelen, die im Wesentlichen dazu führen, dass Sie sterben.
Es ist jedoch noch unklar, was genau dazu führt, dass auf diese Weise geborene Tiere vor der Geschlechtsreife sterben, während andere überleben. „In einer Spezies namens die weiß gefleckter BambushaiEin Aquarium fand heraus, dass eines ihrer Weibchen durch Parthenogenese gebar, und dann pflanzte sich einer dieser Nachkommen tatsächlich selbst parthenogenetisch fort“, sagt Feldheim.
Die Ergebnisse bei Zebrahaien haben nicht nur Auswirkungen auf die weitere Pflege von Zebrahaien in Zoos und Aquarien, sondern auch auf die Erhaltungsbemühungen, die sich auf ihre wilden Artgenossen konzentrieren.
„Im Feld untersuchte Haie stoßen immer auf einige Hindernisse“, sagt sie Sara Asadi Gharabaghia Doktorand an der Shahid Beheshti University in Teheran und Mitglied von Minderheiten in den Haiwissenschaften, der nicht an der Studie beteiligt war. Eine dieser Barrieren besteht darin, nicht auf die DNA aller Erwachsenen und Nachkommen zugreifen zu können, um leibliche Eltern zu finden.
„Haie sind wie alle Tiere, die zu überleben versuchen, daher wäre es nicht verwunderlich, jungfräuliche Jungtiere auch in freier Wildbahn zu haben, auch wenn wir es nicht beweisen können“, erklärt Asadi. Es ist möglich dass Haie, die in Tiefseezonen leben könnte die gleiche Taktik anwenden, fügt sie hinzu
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Für Wissenschaftler, die gefährdete Haie in freier Wildbahn und in Aquarien untersuchen, hilft das Verständnis der Fortpflanzung bei Erhaltungsstrategien.
Zebrahaie sind auf der Roten Liste der IUCN als bedroht aufgeführt Aquarien wie Shedd arbeiten daran, die Art zu erhalten. Ihre genetischen Tests sind Teil von a Artenüberlebensplanoder SSP, das Expertenberater zusammenbringt, um die genetische Vielfalt zu maximieren und gefährdete Arten langfristig zu schützen.
Ein Aspekt eines SSP besteht darin, „die Genetik der Population und die Nachhaltigkeit dieser Population“ zu bestimmen, sagt Watson. Durch genetische Analysen können sie und ihre Kollegen Vermutungen darüber anstellen, wie verwandt ein einzelner Hai mit der ganzen Gruppe ist. Von dort aus können sie messen, wie die Bevölkerungsgröße in den nächsten 100 Jahren aussehen könnte.
„Das Studium dieser Tiere in unserer Obhut ist die Grundlage dafür, dass wir dieser Art in freier Wildbahn helfen können“, sagt Watson. „Die Pflege, die wir hier für diese Tiere tun, ist für uns von größter Bedeutung.“