Mysteriet løst: Hvordan Maria den "jomfruelige" fisken ble gravid uten å ha sex

I en salt kysten lagun på øya North Uist, Skottland, oppdaget forskere en gravid jomfru fisk. Sticklebacken ble kallenavnet Mary, etter kristendommens jomfru mor. Normalt legger sticklebackhunnene sine egg i reir, hvilke menn senere befruktes med sin sædcelle. Men Maries egg var mystisk fortsatt inne i henne når de på en eller annen måte befruktet seg, noe som resulterte i 54 sunne fiskeembryoer og 15 minutters fiskefame.

Hvis Mary var et menneske, ville noen kalle hendelsen en ulastelig oppfatning. Men som forskere rapporterte onsdag, er det en langt mindre mirakuløs biologisk forklaring på dette biologiske forbrytelsen.

Et team av forskere ledet av University of Nottingham biolog Laura L. Dean, Ph.D., publiserte sin avgjort ikke-religiøse løsning på mysteriet om Marias ufrivillige graviditet i tidsskriftet Vitenskapelige rapporter. Det var tre mulige forklaringer på fenomenet, hvorav to forskerne utelukket, etterlot en veldig rasjonell - om enn usannsynlig - forklaring.

Vi fant en wild #stickleback (kallenavnet "Jomfru Maria"), gravid med nesten fullt utviklede embryoer, som fremdeles lever i dag (se bilde) !! Finn ut hvordan vi tror det skjedde i vårt 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 merkelig fenomen som skjer i noen dyr er parthenogenesis, en slags aseksuell reproduksjon der et egg begynner å dele og danne et embryo, selv om det ikke har blitt befruktet av en sæd. Parthenogenese er prosessen som er ansvarlig for høyt publiserte "jomfrufødsler" av haier og slanger, og siden det også skjer i noen fisker, kunne det ha forklart Mary den ubemannede sticklebackens vanskelige situasjon.

Det er, hvis Marias barn hadde nøyaktig samme gener som henne. Hvis et egg deler seg uten sperm gjennom parthenogenese, kan det resulterende embryoet bare bære mors mors DNA. Men Dean og hennes kolleger kuttet Mary åpen for å levere barna sine ved C-seksjonen, og oppdaget da de vokste til voksne at de bar DNA fra en mystisk far.

Parthenogensis? Nei.

Forklaring 2: Hermafroditisme

Hermafroditisme er et annet fenomen som skjer i naturen som resulterer i individer som har både mannlige og kvinnelige kjønnsorganer. Det har blitt dokumentert i flere arter, som deepsea firfirre, noen sticklebackpopulasjoner, eller i "sekvensiell" form i klovnfisk. Hva hermafroditisme vanligvis betyr er at en person kan selvgjøre eggene med sin egen sæd og ha barn uten noen andre hjelp.

Igjen, dette kunne ha vært en mulighet for Maria, den jomfruelige sticklebacken, men hennes barns DNA utelukket det alternativet. Fordi hermafroditter selvgjødser, bærer barna bare det samme DNA som foreldre. Men Marias avkom hadde tydeligvis DNA fra en annen person.

Hermafroditt? Nei.

Forklaring 3: Undercover Sperm

Det etterlater bare en annen forklaring: at Maries egg var faktisk befruktet av en mannlig stickleback - bare ikke den måten som normalt er forbundet med fisk. I sticklebacks bygger hanner reir og inviterer kvinner til å legge eggene der, slik at de senere kan gjødsle og ta vare på dem. Med andre ord, i motsetning til pattedyr, har de fleste fisk ikke penis-in-vagina sex, så egg og sæd kommer sammen utenfor av kroppen.

Derfor er det så bisarrt at Maria ble gravid mens eggene hennes fortsatt var inne i kroppen hennes, og enda mer bisarre at sædceller kunne komme inn i det også.

Den mest sannsynlige forklaringen, forfatterne skriver, er at Maria hengte seg rundt en kobling av allerede befruktede egg, og at noen av sædene i den nesten fant veien til eggene i kroppen hennes. Kvinner kan ha en tendens til å foretrekke menn som har rede med andre egg (det er et godt tegn på at hanen er verdt å parre med), forfatterens notat, og så hypoteser de at "sæd flest sannsynlig kom inn i reproduktive tarmkanalen hos foreldrefisken via kontakt med nylig befruktede egg i en rede."

Marias arv

Maria måtte dessverre bli ofret for hennes barns skyld. Av embryoene ble 54 levert med suksess, og rundt 20 av dem overlever fortsatt nå i Nottingham Aquarium, omtrent tre år etter fødselen.

Langt mer enn bare en freakulykke i naturen, viser Marias eksempel at det er mye mer fleksibilitet i sticklebacks reproduktive system enn forskerne en gang trodde. Det faktum at sædcellen kan overleve i kvinnens kropp, for eksempel, og at embryoene kan utvikle seg til et nær-klekkende stadium, legger til kompleksiteten i utviklingen av graviditeten.

"For en eggleggende fiskeart" skrev Dean i et blogginnlegg, "dette er nesten helt ukjent, og jeg husker virkelig å kikke ned mikroskopet på de små hjerter hennes babyer slo inn i eggene deres, fortsatt i eggstokkene, og bare ikke å kunne tro hva jeg så!"