Dragonii de apă din Asia trăiesc de obicei între 10 și 15 ani, astfel încât moartea vine ca un șoc. Această șopârlă, în special, a fost studiată îndeaproape de când a născut, iar cercetătorii au sperat să o studieze mai departe când a ajuns la vârsta de reproducere, care pentru specia ei are în jur de trei ani. Mama ei, care are 13 ani, este încă vie și sănătoasă.
Un dragon feminin de apă din Asia, adăpostit la Zoo Național Smithsonian, a produs cu succes descendenți sănătoși fără asistența unui mascul de reproducție. Așa cum cercetătorii conduși de Kyle Miller, deținător de animale la Zoo's Reptile Discovery Center, raportează în revista PLoS ONE, apariția neobișnuită - cunoscută oficial sub denumirea de partenogeneză facultativă - marchează pentru prima dată când acest comportament a fost înregistrat atât la speciile Physignathus cocincinus cât și la familia reptiliană Agamidae.
În termenii profanului, partenogeneza se referă la reproducerea feminină efectuată fără nicio contribuție genetică din partea unui bărbat. Conform Science Direct, partenenogeneza obligatorie se întâmplă atunci când organismele se pot reproduce asexual, în timp ce partenogeneza facultativă are loc atunci când speciile capabile de reproducere sexuală recurg la metode solo. Deși ultima variantă apare cel mai frecvent printre exemplarele captive izolate, cercetările recente au arătat că se observă și în populațiile sălbatice.
Până în prezent, au fost cunoscute animale care includ pitoni, rechini de capotă, dragoni Komodo și chiar păsări care practică partenogeneza. Așa cum Heather Bateman, biolog în conservare la Arizona State University, care nu a fost implicată în cercetare, spune Smithsonian.com, metoda de reproducere este comună în rândul anumitor familii de reptile; Numai în Arizona, șase din 12 specii de șopârlă de whisky cunoscute sunt partenogene.
Vorbind cu Smithsonian.com, Anuradha Batabyal, un cercetător absolvent la Centrul Indian de Științe Ecologice al Institutului Indian care nu a fost implicat în studiu, spune că studierea partenogenezei este esențială pentru „înțelegerea semnificației evolutive a reproducerii sexuale și asexuale și a modului în care și de ce unele specii au păstrat ambele moduri de reproducere. ”
Este posibil, adaugă Batabyal, că partenogeneza ar putea oferi șanselor ca speciile să prospere în condiții dure de mediu, „deoarece fiecare femelă are potențialul de a începe o nouă populație.”
WD-10, șopârlă verde strălucitor din centrul studiului, a locuit la grădina zoologică din noiembrie 2006, se arată într-un comunicat de presă. Născut la Grădina Zoologică din St. Louis cu patru luni înainte de sosirea ei la Washington, DC, specimenul a fost inițial așteptat să acționeze ca un ambasador animal, mai degrabă decât o femelă de reproducere. Dar în 2009, dragonul de apă a început să producă ouă, în ciuda faptului că nu a luat contact cu un bărbat membru al speciilor sale. Aceste ouă, despre care se crede că nu sunt sterilizate, au fost aruncate în mod regulat până în 2015, când păzitorii au început să le incubeze pentru un proiect de cercetare axat pe fertilitatea reptilelor.
Surprinzător, incubația a dezvăluit că ouăle șopârlei erau de fapt fertile. Potrivit studiului, un ambreiaj de șapte ouă depuse în noiembrie 2015 nu a reușit să producă urmași vii, dar a produs două ecloziuni complet dezvoltate care au murit în scoicile lor. Următorul set a oferit rezultate mai promițătoare: deși majoritatea ouălor nu au reușit să ajungă la etapele finale ale dezvoltării, o femelă a fost eclozionată cu succes în iunie 2016. O a doua eclozăre sănătoasă a urmat în noiembrie 2018, dar ulterior a murit din cauza blocajului tractului gastrointestinal după ingerarea unui obiect mai mare decât ar putea digera în mod corespunzător.
Singura descendență a dragonului de apă din Asia (Skip Brown / Zoo Național Smithsonian) 
Dragonul de apă asiatic în vârstă de 12 ani (Skip Brown / Zoo Național Smithsonian) Într-un interviu acordat Smithsonian.com, co-autorul studiului Robert Fleischer, șeful Centrului pentru conservare a genomicii Smithsonian Conservation Biology Institute, explică faptul că personalul Zoo a luat în considerare două explicații principale pentru producția de ouă a dragonului de apă: „Femeia produce aceste ouă fertile de unul singur, fără niciun ajutor sau aport din partea unui bărbat sau [a fost] inseminată cu mulți ani înainte? ”
În ultimul scenariu, femela ar fi păstrat spermatozoizi de la o împerechere anterioară - poate să apară înainte de sosirea ei la grădina zoologică - până când a fost nevoie pentru a fertiliza ouă. Acest comportament, deși nu ieșea din discuție, a fost considerat „extrem de puțin probabil”, având în vedere izolarea prelungită a reptilei de către bărbați.
Pentru a evalua dacă femeia practica de fapt partenogeneza, Fleischer și colegii săi au extras o probă de ADN și au secvențiat o porțiune din genomul animalului. La început, cercetătorii și-au propus să compare acest genom cu markeri ADN de la dragonul de apă australian, dar după ce au aflat că cele două specii erau doar înrudite, au optat în schimb să dezvolte propriul set de markeri genetici.
Conform studiului, echipa s-a concentrat pe 14 perechi de primer de microsateliti sau pe tracturi de ADN repetate. Șase dintre aceste perechi conțineau două alele, sau variante de gene, purtate de dragonul de apă. La rândul său, această femeie mai în vârstă, a primit una dintre alele de la mama ei și cealaltă de la tatăl ei.
Analiza a arătat că urmașii WD-10 au moștenit doar o alelă, mai degrabă decât cele două produse de obicei prin fuziunea ovulului și a spermei. Această singură alelă s-a potrivit cu una dintre cele două purtate de mamă - un rezultat așteptat, dat fiind faptul că urmașii ar fi primit una, și nu ambele, alelele mamei sale.
Mergând mai departe, cercetătorii intenționează să monitorizeze dacă singura descendență supraviețuitoare suferă de asemenea partenogeneză (Zoo Național Skip Brown / Smithsonian) Miller, autorul principal al studiului, spune Smithsonian.com că echipa consideră că evenimentul reproducător a fost declanșat de izolarea WD-10 de alți membri ai speciilor sale, în special de bărbați.
După cum explică studiul, cel puțin 47 la sută dintre cele 64 de ouă recuperate din WD-10 au fost fertile, dar doar două au eclozat în urmași sănătoși. Având în vedere această rată scăzută a succesului, cercetătorii teoretizează că balaurul cu apă ar fi putut experimenta pur și simplu partenogeneză accidentală. Este posibil, totuși, că factori precum condițiile de incubație imperfecte să poată fi în spatele dezvoltării cascadei ouălor.
Dacă dragonul de apă a suferit de fapt o partenogeneză accidentală, Earyn Nycole McGee, doctorand la Universitatea din Arizona, care nu a fost implicată în studiu, spune că ar fi interesată de sexul descendenților din aceste ouă și dacă pot fi un model inerent.
„Mă întreb dacă ar determina raportul de sex să favorizeze bărbații, astfel încât femeile să se împerecheze sexual în viitor”, explică McGee pentru Smithsonian.com .
Mergând mai departe, cercetătorii intenționează să monitorizeze singura descendență care a supraviețuit pentru a vedea dacă ea, ca și mama ei, depune ouă fertilizate. După cum observă Miller, personalul grădinii zoologice va incuba orice ouă depuse fie de mamă, fie de fiica sa. Deși în prezent nu există planuri de a aduce un dragon de apă masculin pentru a evalua cum interacționează cu femelele, opțiunea rămâne în joc.
Dacă atât mama cât și fiica suferă cu succes partenogeneza, Miller spune că va fi „aproape ca și cum ar avea capacitatea de a crea mai multe generații prin partenogeneză, iar acest lucru nu a fost doar un fel de lucru accidental”.
Vorbind cu Smithsonian.com, Miller concluzionează: „Undeva în istoria lor evolutivă, [ar putea] avea această trăsătură în care să se poată repopula ... complet în absența prietenilor.”
Rachael Lallensack a contribuit la raportarea la acest articol.
