Misteri Selesai: Bagaimana Mary "Ikan" Dara Mendapat Hamil Tanpa Mempunyai Seks

Di lagun pantai yang asin di pulau Uist Utara, Scotland, penyelidik menemui ikan dara yang hamil. The stickleback telah dijuluki Mary, selepas ibu dara Kristian. Kebiasaannya, wanita stickleback meletakkan telur mereka di dalam sarang, yang kemudiannya menumbuhkan jantan dengan sperma mereka. Tetapi telur-telur Mary secara misteri masih berada di dalamnya apabila mereka disenyawakan, menghasilkan 54 embrio ikan sihat dan 15 minit ketinggian ikan.

Sekiranya Mary adalah seorang manusia, ada yang akan memanggil peristiwa ini suatu konsep yang tidak rapi. Tetapi sebagai saintis dilaporkan Rabu, ada penjelasan biologi jauh lebih ajaib untuk teka-teki biologi ini.

Satu pasukan saintis yang diketuai oleh ahli biologi University of Nottingham, Laura L. Dean, Ph.D., menerbitkan penyelesaiannya yang tidak beragama kepada misteri kehamilan dara Maryus dalam jurnal Laporan Saintifik. Terdapat tiga penjelasan yang mungkin untuk fenomena ini, dua daripadanya penyelidik menolak, meninggalkan satu yang sangat rasional - walaupun tidak dapat dijelaskan - penjelasan.

Kami mendapati #stickleback liar (digelar 'Perawan Maria'), mengandung embrio hampir sepenuhnya maju, yang masih hidup hari ini (lihat gambar) !! Ketahui bagaimana kami fikir ia berlaku dalam kertas kerja kami hari ini di @SciReports! (http://t.co/gj55yqxDd1) #Evolution #Biology @FishSci pic.twitter.com/fqb9weAGZS

- Laura Dean (@Laura_L_Dean) 20 Februari 2019

Penjelasan 1: Parthenogenesis

Fenomena aneh yang berlaku dalam sesetengah haiwan adalah parthenogenesis, sejenis pembiakan aseksual di mana telur mula membahagikan dan membentuk embrio, walaupun ia tidak disenyawakan oleh sperma. Parthenogenesis adalah proses yang bertanggungjawab untuk "pelahiran dara" yang sangat publisiti daripada jerung dan ular, dan kerana ia berlaku dalam beberapa ikan juga, ia dapat menjelaskan Mary keadaan rawan stickleback yang canggung.

Itulah, jika anak-anak Mary mempunyai gen yang sama dengannya. Jika telur membahagikan tanpa sperma melalui partenogenesis, embrio yang dihasilkan hanya boleh membawa DNA ibu. Tetapi Dean dan rakan-rakannya memotong Mary terbuka untuk menyampaikan anak-anaknya oleh C-section, menemui, ketika mereka dewasa, mereka membawa DNA dari beberapa ayah misterius.

Parthenogensis? Tidak.

Penjelasan 2: Hermaphroditism

Hermaphroditism adalah satu lagi fenomena yang berlaku di alam semula jadi yang menghasilkan individu yang mempunyai kedua-dua organ seks lelaki dan perempuan. Ia telah didokumentasikan dalam pelbagai spesies, seperti lizardfish dalam laut, beberapa populasi stickleback, atau dalam bentuk "berturut-turut" dalam clownfish. Apa yang dimaksudkan oleh hermaphroditism ialah bahawa seseorang boleh menyuburkan telur dengan spermanya sendiri dan mempunyai anak-anak tanpa bantuan orang lain.

Sekali lagi, ini mungkin menjadi kemungkinan Mary stickleback, tetapi DNA anak-anaknya menolak pilihan itu. Kerana hermaphrodites menyuburkan diri, anak-anak mereka hanya membawa DNA yang sama sebagai ibu bapa. Tetapi keturunan Mary jelas mempunyai DNA dari individu lain.

Hermaphrodite? Tidak.

Penjelasan 3: Sperma Undercover

Ini hanya satu penjelasan yang lain: bahawa telur Mary memang disenyawakan oleh beberapa tongkat lelaki - tidak seperti biasanya yang berkaitan dengan ikan. Dalam sticklebacks, lelaki membina sarang dan menjemput wanita untuk meletakkan telur mereka di sana supaya mereka kemudian boleh menyuburkan dan menjaga mereka. Dalam erti kata lain, tidak seperti mamalia, kebanyakan ikan tidak mempunyai seks zakar, jadi telur dan sperma bersama-sama di luar daripada badan.

Sebab itulah sangat aneh bahawa Mary mengandung semasa telurnya masih di dalam tubuhnya, dan lebih aneh lagi bahawa sel sperma juga dapat masuk ke dalamnya.

Penjelasan yang paling mungkin, penulis menulis, adalah Mary melayang di sekeliling teluk telur yang telah disenyawakan dan bahawa beberapa sperma dalam sarang itu menemui telur di dalam tubuhnya. Perempuan mungkin cenderung untuk memilih lelaki yang sarangnya sudah mengandungi telur lain (ia adalah petanda yang baik bahawa lelaki itu sepatutnya kawin dengan), para penulis mencatat, dan mereka hipotesis "sperma itu kemungkinan besar memasuki saluran pembiakan ikan induk melalui kontak dengan telur baru-baru ini disenyawakan dalam sarang."

Mary's Legacy

Mary, malangnya, perlu dikorbankan demi anak-anaknya. Daripada embrio, 54 berjaya dihantar, dan sekitar 20 daripadanya masih hidup di Nottingham Aquarium, kira-kira tiga tahun selepas kelahiran mereka.

Jauh lebih daripada sekadar kecelakaan alam semulajadi, contoh Mary menunjukkan bahawa terdapat lebih banyak kelenturan dalam sistem pembiakan stickleback daripada ahli sains pernah berfikir. Fakta bahawa sperma dapat bertahan di dalam tubuh wanita, contohnya, dan embrio boleh berkembang ke tahap mendatar, menambah kompleksitas evolusi kehamilan.

"Untuk spesies ikan bertelur," tulis Dean dalam catatan blog, "ini hampir tidak pernah didengar dan saya benar-benar ingat melihat ke bawah mikroskop pada hati kecil bayi-bayi yang memukul di dalam telur mereka, masih di ovari, dan hanya tidak dapat percaya apa yang saya lihat!"