Партогенез: чем опасно размножение без мужчин
Представьте себе мир, где женщина может родить дочь, которая станет её точной генетической копией. Никакого мужского участия — только её собственная яйцеклетка, запустившая механизм развития без оплодотворения. Звучит как научная фантастика? Отчасти. Но в природе такой способ размножения существует уже миллионы лет. Биологи называют его партеногенезом — от греческих слов «parthenos» (девственница) и «genesis» (рождение). И пока человечество спорит об этичности клонирования, японские учёные уже вырастили мышей-самок от двух матерей, которые прожили дольше своих обычных сородичей.
Девственное рождение в мире животных Партеногенез — не выдумка писателей-фантастов. Он встречается у растений, насекомых и даже у некоторых позвоночных. Зоологи насчитывают около 70 видов животных, способных к девственному размножению. В основном это ящерицы, например, знаменитые комодские вараны. Эти гигантские рептилии обитают на островах Океании уже около 3,8 миллионов лет и, как считают археологи, ещё в те далёкие времена, когда скалы составляли единый материк, они освоили партеногенез как способ сохранения популяции в экстремальных условиях.
Среди рыб есть уникальный пример — серебристый карась, живущий в озёрах Кавказа. В его популяциях нет самцов вообще. Каждая рыба — самка, и каждая мечет икру, из которой развиваются только женские особи. Точные копии матерей. У домашних кур тоже изредка появляются неоплодотворённые яйца — правда, полноценные цыплята из них развиваются крайне редко.
Но до недавнего времени считалось, что высшие животные, особенно млекопитающие, на такое не способны. Их репродуктивная система слишком сложна, чтобы обходиться без мужских половых клеток. Однако в 2001 году в зоопарке Генри Дорли в Омахе, штат Небраска, произошло событие, заставившее учёных пересмотреть свои взгляды.
Акула-девственница из зоопарка Омахи В резервуаре, где не было самцов, малоголовая рыба-молот произвела на свет детёныша. Сначала зоологи предположили самое простое: самка сохранила сперму от давней встречи с самцом. Такое у акул действительно бывает. Но детёныш вскоре погиб, наколовшись на шип ската, и генетический анализ показал неожиданное: в клетках молодой акулы-самки не было никакого генетического материала, кроме материнского. В отсутствие самцов у рыбы-молота включился резервный механизм сохранения вида — партеногенез.
С тех пор подобные случаи фиксировали у акул не раз. Но с млекопитающими всё равно оставалась проблема. Их зародышу для нормального развития плаценты нужны гены от обоих родителей — и от матери, и от отца. Это явление называется геномным импринтингом. Без отцовских генов плацента просто не формируется. Или формируется неправильно, что приводит к гибели зародыша.
До 2004 года биологи считали это непреодолимым препятствием. Но группа исследователей Токийского сельскохозяйственного университета под руководством доктора Томохиро Коно доказала обратное.
Как японцы переписали законы биологии Учёные взяли яйцеклетки двух мышей-самок и с помощью специальных технологий «обманули» геномный импринтинг. Они добились слияния женских половых клеток, а затем пересадили полученную бластоцисту в организм обычной мыши-матери. Зародыш начал развиваться.
Так на свет появилась мышь-самка, у которой не было отца. Учёные назвали её Кагуя — в честь лунной принцессы из японской сказки. Кагуя прожила 793 дня, тогда как обычные мыши живут 600–700 дней. Она оказалась не просто жизнеспособной, но ещё и принесла обычное потомство — уже с участием самца.
Впоследствии та же группа исследователей вывела ещё 13 «биматернальных» мышей. Они пережили своих обычных сородичей в среднем на 186 дней при одинаковых условиях содержания. Меньший вес, меньшие размеры, но значительно большая продолжительность жизни. Японские учёные опубликовали свои выводы в 2010 году в журнале «Human Reproduction». Их заключение было сенсационным: мужские гены увеличивают потенциал роста организма, но при этом сокращают жизнь потомка. Женские — наоборот.