处女在鲨鱼中分娩并不总是怀孕的冰雹玛丽

无性繁殖对于海星、深海蠕虫和竹节虫等动物来说很常见，但在脊椎动物中却很少见。

一种叫做孤雌生殖的过程允许一些雌性动物用自己的遗传物质使卵子受精，通过“处女生育”产生后代。科学家们假设，通常进行有性繁殖的脊椎动物转向孤雌生殖作为“冰雹玛丽通行证”，这是在没有足够的配偶可以四处走动时进行的最后一次繁殖努力。然而，最近的一项研究揭示了水族馆中雌性斑马鲨通过孤雌生殖进行繁殖的一个例子，即使在同一个围栏中有健康的可繁殖雄性。这一发现不仅对动物园和水族馆中斑马鲨的持续护理有影响，同时也将保护工作集中在他们的野生同行身上。

“几年前我们就知道孤雌生殖发生在鲨鱼等动物身上，但它的某些方面仍然未知，比如为什么会发生以及是什么触发了它，”芝加哥菲尔德博物馆的研究员和该研究的通讯作者凯文费尔德海姆说。“这篇最新论文只是了解为什么会发生这些‘处女分娩’的又一步。”

这项发表在 《鱼类生物学杂志》上的研究重点关注芝加哥谢德水族馆的濒危斑马鲨。

“2004 年，当我们开始看到谢德斑马鲨的成功繁殖时，我们也开始进行基因测试，以确认哪些鲨鱼是后代的父母，”谢德水族馆动物运营和栖息地助理主任 Lise Watson 说，该研究的作者。“通过确认后代的血统，我们可以更明智地决定未来的育种工作，以保持最大的遗传多样性，同时支持动物园协会和水族馆的斑马鲨物种生存计划。”

谢德 (Shedd) 的 Wild Reef 展览包括一个巨大的从地板到天花板的栖息地，里面栖息着各种鲨鱼，包括斑马鲨。2008 年，沃森和她的同事注意到了一堆鸡蛋;他们将它们转移到幕后的托儿所以安全孵化。鲨鱼幼崽孵化后，洛约拉大学的让·杜巴赫 (Jean Dubach) 分析了鲨鱼的 DNA 以确定它们的血统。结果似乎是不可能的。

“这些幼崽与围栏中的任何成年雄性都不匹配。但它们确实与产卵的雌性相匹配，”费尔德海姆说。

除了与他们的母亲有共同的遗传标记而不是潜在的父亲外，这些幼崽还具有一些等位基因的相同纯合拷贝。回想一下你高中生物课上的遗传学单元。你可能用大写和小写字母表示的不同基因类型制作了 Punnett 方形网格，例如 B 作为棕色眼睛的显性等位基因，b 作为蓝眼睛的隐性等位基因。您从每个父母那里得到一个等位基因，如果它们相同(BB 或 bb)，则称为纯合子。

这些鲨鱼使用的遗传标记比 B 和 b 更复杂——它们有更多的等位基因，以至于它们几乎不可能在两个不同的个体身上以完全相同的方式出现。因此，当鲨鱼幼崽的 DNA 结果返回纯合子时，这意味着它们必须从它们的母亲那里获得两条 DNA 链，而不是从两个不同的父母那里获得。

“鉴于我们之前在通过有性繁殖鼓励繁殖方面取得的成功，发现这些幼崽是单性动物对谢德的团队来说是一个惊喜，”沃森说。这条新闻确切地强调了为什么对后代进行定期、持续的基因检测很重要。”

不幸的是，通过这种“处女出生”出生的幼崽的预期寿命往往很短，因为它们更可能患有罕见的隐性遗传病。这项研究中的鲨鱼幼崽只存活了几个月。但他们出生的事实完全挑战了生物学中长期存在的观念。

费尔德海姆说：“这只是我们所知道的第二例鲨鱼通过单性生殖出生的案例，即使有健康的配偶也是如此。” 另一个例子是在太平洋水族馆。“这一发现打破了我们自以为知道的关于孤雌生殖如何以及为何发生的知识，它说明了科学的一个关键方面：我们在不断学习。”

“这项研究只是我们了解斑马鲨中这种遗传现象发生的开始，”沃森说。“像 Shedd 这样的动物园和水族馆在保护斑马鲨等物种方面发挥着关键作用，这些物种在世界某些地区几乎已经灭绝。更多地了解孤雌生殖并确认我们在动物园和水族馆中的种群的基因构成对于做出推动这项工作的明智决定至关重要。”