Це може звучати занадто дивно, щоб бути правдою, але риба Amazon molly (Poecilia formosa), яка мешкає в ріках, озерах і болотах Мексики та Техасу, існує в популяціях, що складаються на 100% з самок.

У 1932 році Amazon molly стала першим відомим хребетним, що розмножується шляхом клонування, утворюючи популяції, що складаються лише з самок.

Нове генетичне дослідження дало вченим уявлення про тривалу загадку, як і чому це відбувається.

Пропорція жінок у людській популяції становить приблизно 50%. Декілька країн, такі як Мальдіви (38% жінок) та Молдова (54% жінок), відрізняються від цього, але ці відмінності можна пояснити імміграцією та еміграцією чоловіків.

Однак у тваринному світі спостерігаються набагато більш драматичні статеві співвідношення. Наприклад, популяції птахів Kentish plover, де самці піклуються про потомство, складаються лише з 14% самок, а популяції морських черепах, де стать визначається температурою, часто перевищують 75% самок.

Більшість тварин розмножуються статевим шляхом. Це передбачає злиття двох гамет, сперми та яйця, що розвивається в ембріон. Процес, відомий як рекомбінація, випадковим чином перемішує генетичний матеріал від матері та батька.

Це забезпечує підвищену варіативність у потомстві та нові комбінації ознак. Генетична різноманітність покращує шанси на виживання виду, якщо його середовище змінюється.

Але Amazon molly розмножується безстатевим шляхом, де немає змішування генетичного матеріалу. Це зменшує генетичну різноманітність, роблячи популяції вразливими до вимирання – якщо одна Amazon molly чутлива до хвороби, всі вони також.

Існує ще одна проблема з ідентичністю.

Безстатеві види більш схильні до накопичення шкідливих мутацій. Це явище, відоме як колесо Мюллера, передбачає, що клони повинні вимерти протягом 10 000 років.

Проте Amazon molly, – гібрид, що виник внаслідок статевого розмноження між самкою атлантичної моллі (P. mexicana) та самцем моллі з плавником (P. latipinna) – вижила понад 100 000 років.

Отже, в чому секрет їхнього тривалого існування?

Генетична конверсія – це процес, коли одна версія гена замінюється іншою. У більшості видів, таких як люди, він використовується для ремонту пошкодженої ДНК.

Однак у Amazon molly генетична конверсія сповільнила колесо Мюллера. Нове дослідження показало, що генетична конверсія, здається, виконує таку ж роль, як і рекомбінація.

Це фактично дозволяє рибі очищати шкідливі мутації та зберігати корисні.

Незважаючи на безстатеве розмноження, Amazon molly демонструє відмінності в формі тіла між популяціями, що свідчить про еволюцію у відповідь на своє місцеве середовище.

Amazon molly розмножується через процес, відомий як парфеногенез, також відомий як "девственне народження", де молоді виробляються з незаплідненої гамет.

Це дозволяє швидко розвивати успішні генотипи, генетичні схеми організмів, оскільки всі Amazon molly можуть розмножуватися без пошуку партнера. Таким чином, тварини, створені через девственні народження, можуть швидко колонізувати нові середовища.

Парфеногенез може бути обов'язковим, як у Amazon molly, де це є єдиним способом розмноження. Але він також може бути факультативним, коли види можуть перемикатися між статевим і безстатевим розмноженням.

Наприклад, мраморні раки розмножуються статевим шляхом у своїй рідній місцевості, але швидко закріплюються в нових середовищах безстатевим шляхом, часто з однієї самки.

Amazon molly має тип парфеногенезу, відомий як гіноогенез, де сперма потрібна для стимуляції розвитку незаплідненого яйця. Отже, Amazon molly все ще потрібно "запліднитися" щоразу, коли вона розмножується, але сперма не включається в потомство.

Amazon molly спарюється з самцями з близькоспоріднених видів, які розмножуються статевим шляхом. Хоча гени цих самців не передаються наступному поколінню, це все ще вигідно для них.

Це тому, що самки тварин часто дотримуються тенденцій при виборі партнера. Тож, коли самки риби їхнього виду бачать самців з Amazon molly, вони з більшою ймовірністю спарюються з ними.

Парфеногенез є поширеним явищем серед безхребетних тварин, включаючи мурах, бджіл і ос. Це менш поширене серед хребетних, але було виявлено у інших риб, амфібій, рептилій, включаючи комодських драконів, птахів, таких як каліфорнійські кондори та акул, наприклад молотоголових.

Інші безстатеві хребетні, що складаються лише з самок, включають ящірок з хвостом, де майже третина видів складається виключно з самок. Ящірка з Нью-Мексико навіть стала квір-іконкою.

На відміну від Amazon molly, ці "лесбійські ящірки" не потребують сперми від самця для стимуляції розвитку яйця. Вони просто повинні займатися спарюванням, щоб стимулювати овуляцію, повністю обходячи самців.

Деякі саламандри з синіми плямами розмножуються безстатевим шляхом протягом декількох мільйонів років. Хоча безстатеві популяції саламандр розмножуються подібно до моллі, вимагаючи сперму для стимуляції розвитку, вони є клефтогенними.

Це означає, що вони замінюють частину ДНК матері на частину ДНК з сперми самця, включаючи невелику кількість його генетичного матеріалу в потомство.

Цікавий факт

Amazon molly отримала свою назву на честь матріархального суспільства в грецькій міфології.