Asiatische Wasserdrachen werden in der Regel 10 bis 15 Jahre alt, daher ist der Tod ein Schock. Insbesondere diese Eidechse wurde seit ihrer Geburt genau untersucht, und die Forscher hofften, sie weiter untersuchen zu können, wenn sie das Brutalter erreicht hatte, das für ihre Art etwa drei Jahre alt ist. Ihre Mutter, die 13 Jahre alt ist, lebt noch und ist gesund.
Ein weiblicher asiatischer Wasserdrache, der im Smithsonian National Zoo untergebracht ist, hat ohne die Hilfe eines Zuchtmanns erfolgreich gesunde Nachkommen hervorgebracht. Wie Forscher unter der Leitung von Kyle Miller, Tierpfleger im Reptile Discovery Center des Zoos, in der Zeitschrift PLoS ONE berichten, ist das ungewöhnliche Ereignis - offiziell als fakultative Parthenogenese bekannt - das erste Mal, dass dieses Verhalten sowohl bei Physignathus cocincinus als auch bei Physignathus cocincinus beobachtet wurde die Reptilienfamilie Agamidae.
Parthenogenese bedeutet für Laien, dass die weibliche Fortpflanzung ohne genetischen Beitrag eines Mannes erfolgt. Laut Science Direct kommt es zu einer obligaten Parthenogenese, wenn Organismen sich nur ungeschlechtlich fortpflanzen können, während eine fakultative Parthenogenese stattfindet, wenn Arten, die zur sexuellen Fortpflanzung befähigt sind, auf Solomethoden zurückgreifen. Obwohl die letztgenannte Variante am häufigsten bei isolierten, in Gefangenschaft gehaltenen Exemplaren auftritt, haben neuere Untersuchungen gezeigt, dass sie auch in Wildpopulationen vorkommt.
Bis heute ist bekannt, dass Tiere wie Pythons, Haie, Komodo-Drachen und sogar Vögel Parthenogenese praktizieren. Wie Heather Bateman, eine Naturschutzbiologin an der Arizona State University, die nicht an der Forschung beteiligt war, Smithsonian.com mitteilt, ist die Fortpflanzungsmethode in bestimmten Reptilienfamilien weit verbreitet. Allein in Arizona sind sechs von zwölf bekannten Eidechsenarten parthenogen.
Im Gespräch mit Smithsonian.com sagte Anuradha Batabyal, Absolventin des Zentrums für ökologische Wissenschaften des Indian Institute of Science, die ebenfalls nicht an der Studie beteiligt war, dass das Studium der Parthenogenese der Schlüssel ist, um die evolutionäre Bedeutung der sexuellen und asexuellen Fortpflanzung zu verstehen und wie und warum einige Arten beide Fortpflanzungsweisen beibehalten haben. “
Batabyal fügt hinzu, dass Parthenogenese eine Chance für Arten bieten könnte, unter rauen Umweltbedingungen zu gedeihen, "da jede Frau das Potenzial hat, eine neue Population zu gründen."
WD-10, die hellgrüne Eidechse im Zentrum der Studie, residiert laut einer Pressemitteilung seit November 2006 im Zoo. Das Exemplar wurde vier Monate vor ihrer Ankunft in Washington DC im St. Louis Zoo geboren und sollte ursprünglich eher als Tierbotschafter als als Zuchthündin fungieren. Aber im Jahr 2009 begann der Wasserdrache, Eier zu produzieren, obwohl er nie mit einem männlichen Mitglied ihrer Spezies in Kontakt kam. Diese Eier, von denen angenommen wird, dass sie nicht befruchtet sind, wurden regelmäßig weggeworfen, bis die Halter 2015 damit begannen, sie für ein Forschungsprojekt zu inkubieren, das sich auf die Fruchtbarkeit von Reptilien konzentrierte.
Überraschenderweise zeigte die Inkubation, dass die Eier der Eidechse tatsächlich fruchtbar waren. Der Studie zufolge brachte ein im November 2015 gelegtes Gelege aus sieben Eiern keine lebenden Nachkommen hervor, brachte jedoch zwei voll entwickelte Jungtiere hervor, die in ihren Schalen starben. Der nächste Satz lieferte vielversprechendere Ergebnisse: Obwohl die Mehrzahl der Eier das Endstadium der Entwicklung nicht erreichte, wurde ein Weibchen im Juni 2016 erfolgreich geschlüpft. Ein zweites gesundes Schlüpfen folgte im November 2018, verstarb jedoch später nach Einnahme von a größeres Objekt, als es richtig verdauen könnte.
Der einzige überlebende Nachwuchs des asiatischen Wasserdrachen (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) 
Der 12-jährige asiatische Wasserdrache (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) In einem Interview mit Smithsonian.com erklärt der Co-Autor der Studie, Robert Fleischer, Leiter des Smithsonian Conservation Biology Institute, das Center for Conservation Genomics, dass die Mitarbeiter des Zoos zwei wesentliche Erklärungen für die Eiproduktion des Wasserdrachen in Betracht zogen: „Produziert das Weibchen diese fruchtbaren Eier? für sich allein, ohne Hilfe oder Eingaben eines Mannes, oder [wurde] sie schon viele Jahre zuvor besamt? “
Im letzteren Szenario hätte das Weibchen Sperma von einer früheren Paarung aufbewahrt - möglicherweise vor ihrer Ankunft im Zoo -, bis es zur Befruchtung der Eier benötigt wurde. Obwohl dieses Verhalten nicht ausgeschlossen war, wurde es angesichts der anhaltenden Isolierung des Reptils von Männern als „höchst unwahrscheinlich“ angesehen.
Um festzustellen, ob das Weibchen tatsächlich Parthenogenese praktiziert, extrahierten Fleischer und seine Kollegen eine DNA-Probe und sequenzierten einen Teil des Tiergenoms. Zunächst wollten die Forscher dieses Genom mit DNA-Markern des australischen Wasserdrachen vergleichen. Nachdem sie jedoch erfahren hatten, dass die beiden Arten nur in entfernter Beziehung zueinander stehen, entschieden sie sich stattdessen für die Entwicklung eines eigenen Satzes genetischer Marker.
Der Studie zufolge konzentrierte sich das Team auf 14 Mikrosatelliten-Primerpaare oder Abschnitte mit wiederholter DNA. Sechs dieser Paare enthielten zwei Allele oder Genvarianten, die vom Wasserdrachen getragen wurden. Diese ältere Frau wiederum erhielt eines der Allele von ihrer Mutter und das andere von ihrem Vater.
Die Analyse ergab, dass die Nachkommen von WD-10 nur ein Allel geerbt hatten und nicht die beiden, die typischerweise durch die Fusion von Ei und Sperma erzeugt wurden. Dieses einzige Allel passte zu einem der beiden von der Mutter getragenen Allele - ein erwartetes Ergebnis angesichts der Tatsache, dass die Nachkommen nicht beide Allele ihrer Mutter erhalten hätten.
In Zukunft wollen die Forscher überwachen, ob der einzige überlebende Nachwuchs auch eine Parthenogenese durchläuft (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo). Miller, die Hauptautorin der Studie, teilt Smithsonian.com mit, dass das Team der Ansicht ist, dass das Fortpflanzungsereignis durch die Isolierung von WD-10 von anderen Mitgliedern ihrer Spezies, insbesondere von Männern, ausgelöst wurde.
Wie die Studie erklärt, waren mindestens 47 Prozent der 64 aus WD-10 gewonnenen Eier fruchtbar, aber nur zwei schlüpften in gesunde Nachkommen. Angesichts dieser geringen Erfolgsrate vermuten die Forscher, dass der Wasserdrache möglicherweise eine zufällige Parthenogenese erlebt hat. Es ist jedoch möglich, dass Faktoren wie unvollständige Inkubationsbedingungen für die verkümmerte Entwicklung der Eier verantwortlich sind.
Wenn der Wasserdrache tatsächlich eine zufällige Parthenogenese durchgemacht hat, sagt Earyn Nycole McGee, ein Doktorand an der Universität von Arizona, der nicht an der Studie beteiligt war dass sie sich für das Geschlecht der Nachkommen aus diesen Eiern interessieren würde und ob ihr mir ein inhärentes Muster sein dürfe.
"Ich frage mich, ob es dazu führen würde, dass das Geschlechterverhältnis Männer begünstigt, damit sich Frauen in Zukunft sexuell paaren können", erklärt McGee Smithsonian.com .
In Zukunft wollen die Forscher die einzigen überlebenden Nachkommen überwachen, um festzustellen, ob sie wie ihre Mutter befruchtete Eier legt. Wie Miller feststellt, brüten die Mitarbeiter des Zoos alle Eier aus, die entweder von der Mutter oder von ihrer Tochter gelegt wurden. Zwar gibt es derzeit keine Pläne, einen männlichen Wasserdrachen hinzuzuziehen, um zu beurteilen, wie er mit den Weibchen interagiert, doch die Option bleibt bestehen.
Wenn sowohl Mutter als auch Tochter eine Parthenogenese erfolgreich durchlaufen, wird Miller sagen, dass es "fast so sein wird, als ob sie die Fähigkeit hätten, durch Parthenogenese mehrere Generationen zu erschaffen, und dies war nicht nur eine zufällige einmalige Sache."
Im Gespräch mit Smithsonian.com kommt Miller zu dem Schluss: "Irgendwo in ihrer Evolutionsgeschichte könnten sie dieses Merkmal haben, wo sie sich neu bevölkern können ... ganz ohne Partner."
Rachael Lallensack hat zu diesem Artikel beigetragen.
