Etter 30 år med avl av kondorer, kommer en hemmelighet ut

'Jomfrufødsel' kan være mer vanlig hos dyr enn vi trodde.

nærbilde av california condor

Justin Hofman / Alamy

Når du blir like truet som kondoren i California, blir sexlivet ditt en svært offentlig anliggende. Siden 1983, da antallet California-kondorer bare var 22, har biologer avlet nøye opp fuglene i fangenskap. De holdt styr på hvem som paret seg med hvem, hvor mange avkom de hadde, og når disse avkommet ble sluppet ut i naturen. Alt dette er logget i den offisielle California-kondoren stambok .



Så det var ganske et sjokk da forskere for noen år siden utførte DNA-tester som en del av rutinemessig forskning fant to kondorer med uventet farskap . Disse to fuglene – kjent under stamboknummeret som SB260 og SB517 – var ikke i slekt med fedrene som er registrert i stamboken. Egentlig hadde de ingen fedre i det hele tatt. Hele 100 prosent av deres DNA hadde kommet fra deres respektive mødre. Vi ble konfrontert med dette uforklarlige datasettet, sier Oliver Ryder, en bevaringsgenetiker ved San Diego Zoo Wildlife Alliance.

Den eneste mulige forklaringen var en merkelig en: Eggene som produserte disse to kondorene må i hovedsak ha befruktet seg selv uten sædceller. Fenomenet er kjent som parthenogenese eller i daglig tale jomfrufødsel. (De to mødrene i dette tilfellet var teknisk sett ikke jomfruer; de hadde tidligere produsert normale kyllinger med hannen de ble innlosjert med. Som sagt, ikke mye seksuelt privatliv når du er en California-kondor.) Parthenogenese har blitt studert i andre fugler, som kalkuner og kyllinger. Det er også dokumentert i slanger, øgler, haier, rokker og beinfisk – begge i fangenskap og mer nylig i villmarken . Mange av disse oppdagelsene var tilfeldige, og alle disse ulykkene har fått forskere til å lure på om parthenogenese ikke er så sjelden som en gang trodde.

Når det gjelder kondorene, hadde Ryder og kollegene hans brukt DNA-markører for å hjelpe til med å administrere avlsprogrammet i årevis. Det hjalp dem med å minimere innavl og utvikle en test for kondrodystrofi, en arvelig bensykdom som er vanlig i kondorer. Etter at fugler som var oppdrettet i fangenskap ble sluppet ut i naturen, rappellerte teamet til og med nedover klippevegger for å studere ungenes opphav. Biologene samlet til slutt prøver av blod, eggeskallmembran, fjær og vev fra mer enn 900 kondorer i løpet av kondorbehandlingsprogrammet. For noen år siden bestemte de seg for å analysere DNAet fra dem alle. Det var da det merkelige i SB260s og SB517s farskap dukket opp.

Dessverre, da forskerne innså at fuglene var genetisk unike, var begge kondorene døde, så de var ikke i stand til å studere hvordan SB260s og SB517s uvanlige opphav kan ha påvirket dem. Da fuglene levde, var de ikke så bemerkelsesverdige at dyrepasserne tenkte å ta en spesiell postmortem-eksamen. For de som tok vare på dem, var de nok en kondor, sier Ryder.

Men begge kondorene hadde noen dokumenterte helseproblemer. SB260, en hann klekket ut i San Diego Zoo Safari Park i 2001, døde to år senere etter å ha blitt sluppet ut i naturen – han var alltid liten og integrerte seg godt med de ville fuglene. SB517, en hann klekket ut i Los Angeles Zoo i 2009, hadde en buet ryggrad og problemer med å gå. Han ble aldri sluppet ut i naturen og døde i fangenskap omtrent i en alder av åtte. (California-kondorer lever vanligvis i flere tiår.) De var absolutt ikke, skal vi si, skinnende eksemplarer av kondoren, sier Demian Chapman, en biolog ved Mote Marine Laboratory and Aquarium, som har studert partenogenese. Det er ikke uvanlig for parthenogenetiske dyr, også kjent som parthenoter.

Ingen kan si definitivt at problemene i disse to mannlige kondorene var forårsaket av partenogenese, men forskere har observert lignende mønstre hos andre arter som produserer jomfrufødsler. I kalkuner, for eksempel, har mannlige parthenoter en tendens til å være små i størrelse med dårlig sædkvalitet, sier Reshma Ramachandran, en fjærfeforsker ved Mississippi State University. Og Warren Booth, en biolog ved University of Tulsa, fortalte meg at han har sett skjelettforandringer i slanger som ligner på SB517. For bare et par dager siden dissekeret jeg vev fra partenogenetiske pithoggormer, sa han, og disse hoggormene hadde også korte, forkrøplede ryggrader med misdannede hodeskaller. (Booth var ikke involvert i kondorstudien, men han håndterte den som redaktør ved Journal of Heredity. )

Det som er kult med saken om kondorene, sa Booth, er at de har klekket ut levende partenoter og de vokste til et visst nivå av modenhet. Oppdagelsen av parthenogenese på tvers av flere og flere virveldyr har fått noen forskere til å tenke at partenogenese ikke alltid er en blindvei - den kan til og med være adaptiv under visse omstendigheter. I boas og pytonslanger har Booth klart å få kvinnelige parthenoter til å avle med hanner og få levedyktige avkom. I naturen kan partenogenese hjelpe disse krypdyrene til å komme seg etter alvorlig bestandstap. (Selv om partenogenese nå er funnet hos mange virveldyr, virker pattedyr ute av stand til det fordi noen av genene våre er selektivt slått på, avhengig av om de er arvet fra mor eller far, så vi trenger begge deler.)

Hos arter der partenogenesen har blitt grundig studert, begynner prosessen ikke lenge etter at selve egget er skapt. Når en celle deler seg i to for å lage en eggcelle, blir den andre halvparten en polar kropp, som inneholder en nesten identisk kopi av DNA. Normalt går den polare kroppen i oppløsning. Men studier av andre fugler har avslørt at polarkroppen noen ganger smelter sammen med egget igjen, og fungerer som sædceller som befrukter det. På grunn av fuglenes kromosomsystem – ZZ lager hanner og ZW til hunner – er alle fuglepartenoter hanner. Hvis et egg med et W-kromosom smelter sammen med sin polare kropp, vil det resulterende WW-embryoet ikke være levedyktig. Bare ZZ-partenotene klekkes noen gang.

Men det forklarer ikke hvorfor noen kvinner går gjennom parthenogenese, men ikke andre. Fjørfeindustrien - som, gitt sin interesse for fugleavl, har studert partenogenese i stor utstrekning - har funnet ut at en rekke faktorer påvirker den hos kalkuner og kyllinger. Det ene er genetikk, sier Ramachandran. Ulike fjørferaser har signifikant forskjellige rater av partenogenese , alt fra 0,16 prosent i Barred Plymouth Rock kyllinger, til 3 prosent i kommersielle kalkuner, til 16,9 prosent i Beltsville små hvite kalkuner. Fjærfeforskere har også lyktes i å selektere for partenogenese, og øke forekomsten i Beltsville små hvite kalkuner mer enn tredoblet, til 41,5 prosent på fem generasjoner. Miljøfaktorer - som høye temperaturer eller en virusinfeksjon - ser også ut til å utløse fjærfepartenogenese.

I kondorer prøver biologer å forstå mer om hva som skjedde i de to partenotene SB260 og SB517. De sekvenserer parets fulle genomer - og de planlegger å sekvensere de til hundrevis av andre kondorer også. (DNA-analysen i denne artikkelen baserte seg på 21 DNA-markører, ikke hele genomene.) Ryder sier han håper å bruke denne mer komplette genetiske informasjonen til å forstå mutasjoner og veilede kondoravlsprogrammet. Hver kondor i dag stammer tross alt fra en liten genetisk pool. Den opprinnelige befolkningen på 22 har nå vokst til litt over 500 , men arten er fortsatt kritisk truet. California kondorer kan være i stand til bemerkelsesverdige reproduktive bragder, men de trenger fortsatt all den hjelpen de kan få.