En jomfru hai ga fødsel til tre valper

Den biologiske verden ble prydet med et bibelverdig mirakel i begynnelsen av juli da en jomfruhunne - en som ikke hadde hengt opp med menn i år - fødte tre pupper i et australsk akvarium. Selv om hendelsen forvirret hajevaktene - var Leonie, den jomfruelige haien, hekta på DL? - Vitenskapsmenn rundt om i verden var mer opptatt av: Denne prestasjonen av biologisk magi var en ensom hai siste skritt for å overføre sine gener. Tvinges inn i celibat ved kunstige midler, det var ingen annen måte for henne å legge merke til på evolusjonær historie enn å gjennomgå den vitenskapelig usannsynlige prosessen kjent som parthenogenese. Hva kommer til å skje hvis klimaendringer styrker haier som standard som standard?

Haier er heldige de er genetisk fleksible, forteller George Burgess, programleder for Florida-programmet for hajforskning Omvendt. Deres evne til å indusere parthenogenese, som han kaller en "siste gisp-tilnærming" for å reprodusere, hjelper dem med å kjempe mot de seksuelt drakoniske miljøene der de ofte blir fanget. "De blir holdt uten kompis," sier han og forklarer at samme prosess også har blitt observert i fangede øgler og insekter. "Det er et evolusjonært hjørne." Men det er bevis, som denne 2012-studien om jomfrufødsler i ville såtandfiskpopulasjoner i Nåværende biologi, at dette fenomenet også skjer utenfor akvariet. Hvis klimaendringer ender opp med å bygge de biologiske døde ender har mennesker skapt kunstig, kan arter som er i stand til jomfrufødte ha overhånden.

Warren Booth, Ph.D., en molekylær økolog og parthenogenesis ekspert ved University of Tulsa, har også tenkt over den forestående alderen til jomfruen. "Vi er bare på toppen av isbreen med hensyn til studier av parthenogenese hos vertebrater," sa han i en e-post til Omvendt, forklarer at det er to klimaendringer-relaterte scenarier som kan føre til en fremtid hvor slike mirakler blir mer vanlige.

Den første er en hvor noe i miljøet - si en plutselig stigning i temperatur eller en endring i matforsyningen - driver en kvinne som tar på seg mordersoloen. Det er et sannsynlig scenario, men Booth er tilbøyelig til å kaste den ut fordi så mange jomfrufødsler foregår i fangenskap, hvor forholdene er optimalisert.

Han lener seg mot en hypotese der jomfruenes morskap styres av genetikk. Hvis klimaendringene førte til en delmengde av befolkningen som dør, forklarer han, så er det sannsynlig at flere haier som bærer jomfrufødselsgenet (eller gener), ville mate, øke antall haier som bærer to kopier av dette genet. (Quick biology refresher here: Svært ofte i genetikk, to kopier av et gen en fra mor og en fra pappa er nødvendig for et trekk til å tre i kraft.) Det genetiske grunnlaget for parthenogenese er ikke etablert ennå, men en liten håndfull av studier, inkludert en 1970-tallet som Booth nevner, sammenkaller jomfrufødsler og kyllingfamilier, antyd at det kan være tilfelle. Avkom født til jomfrulige mødre har også vært kjent for å gjennomgå parthenogenese selv, legger Burgess til og styrker videre ideen om at genetikk er den underliggende årsaken til disse biologiske mirakler.

Til slutt, forklarer Burgess, scenariet den jomfruhark som tvinger oss til å forestille seg, er en leksjon i overlevelse: Gjennom evolusjonær historie har de arter som har gjort det alltid vært de som kunne tilpasse, å finne måter - men bisarre - å holde sine blodlinjer gått. Parthenogenese er bare en annen mekanisme som noen arter har utviklet seg som en måte å holde seg fleksibel etter som verden rundt dem endres. Burgess og Booth er begge dyre spesialister, men de samme leksjonene om mangfold gjelder for oss.Personer som har tilpasningsevne som er innbygget i sine gener, som jomfruhagene, vil ha mer av en kjempefeil, særlig ettersom miljøet rundt oss endres på grunn av global oppvarming. "Mennesker har bedre fleksibilitet," skriker han. "Vi kan lage klimaanlegg."

Likevel, han gjentar, er det viktig å huske at parthenogenese er en desperasjonsakt og ikke en langsiktig strategi for overlevelse. I det lange løp vil det ikke være bra for noen arter å ha mer jomfrufødte: Med hver gruppe farløse mennesker, genetisk mangfold - det vil si at det er nok genetiske anomalier i en art for å motstå noen form for storm - blir slått ned fordi avkomene er i hovedsak kloner av deres mødre. "Økt parthenogenese vil resultere i en situasjon med mindre gendiversitet," sier Burgess. "Populasjoner ville være mer sårbare nedover linjen."

For øyeblikket er det ikke klart om pågående global oppvarming forårsaker parthenogenese å skje oftere i naturen. Sin sjeldenhet gjør det naturlig, spesielt vanskelig å studere. Men det er ingen tvil om at klimaendringer er å endre naturlige habitater, og det er liten tvil om at villdyrpopulasjoner krypterer for å kjempe mot disse endringene. Burgess tror ikke det er usannsynlig at det skjer. "I løpet av de neste 100 årene vil vi nok se det mye mer enn vi ser nå," spekulerer Burgess. "Vi er på tross av dette fenomenet."