The Miracle of the Shark Virgin Birth

Australiens Reef HQ Great Barrier Reef Aquarium är platsen för en "jungfru" - den senaste i ett nyligen upptäckt fenomen som förändrar vår förståelse för reproduktionsstrategier.

Leonie, en av akvariens zebrahajar, är den senaste kvinnliga hajen dokumenterad som födelse utan närvaro av en man. Enligt en rapport från Australiens 9News, Leonie började lägga ägg-utan närvaro av en manlig haj-2013, men äggen misslyckades att mogna. I år har dock Leonie fött Cleo, CC och Gemini, och akvaripersonal tror att en fjärde valp kan vara på väg.

Genetisk testning har bekräftat att födseln är ett resultat av fakultativ parthenogenes, en sexuell reproduktionsmodalitet som gör det möjligt för kvinnor att föda att leva unga utan befruktning. Parthenogenes är väl dokumenterad hos ryggradslösa djur, men anses vara sällsynta hos ryggradsdjur. Det första fallet med parthenogenes inom hajar upptäcktes nyligen, när forskare rapporterade att Tidbit, en kvinnlig blacktip haj som bodde i Virginia Aquarium, framgångsrikt reproducerades via parthenogenes 2008.

Liksom Leonie tror forskare att Tidbit anlagde parthenogenes eftersom hon inte hade tillgång till män i fångenskap och denna slutsats upprätthölls av rapporter om andra hajar som reproducerar parthenogenetiskt i fångenskap. Som hajexpert George Burgess berättade nationella geografiska, "Jag tror att det händer när de skjuts in i ett evolutionärt hörn, som i ett akvarium utan män runt."

Men teorin om att parthenogenes i hajar var begränsad till de som fanns i fångenskap blev ifrågasatt förra året när forskare upptäckte bevis på att kvinnliga hajar reproducerar på egen hand i naturen.

I Florida upptäckte forskare att den kritiskt hotade småtonsågfisken - en medlem av strålfamiljen och nära släkting till hajen - reproducerades aseksuellt, och de resulterande parthenogenerna representerade 3 procent av den dokumenterade sågfiskbefolkningen. Studie medförfattare Kevin Feldheim betonade den revolutionära naturen hos upptäckten till Live Science, säger, "Detta skulle kunna skriva om biologiska läroböckerna. Enstaka parthenogenes kan vara mycket mer rutinmässig i vilda djurpopulationer än vi någonsin trodde. "Fynden innebär också att parthenogenes kan vara en naturlig anpassning till svindlande befolkningsstorlekar, vilket gör det möjligt för kvinnor att reproducera även när män är i begränsad mängd.

Forskare som studerar parthenogenes i hajar har också upptäckt motsägelser mot långvariga övertygelser om den resulterande avkommans livskraft. Traditionellt trodde forskare att parthenogenerna osannolikt skulle överleva mycket länge, eftersom parthenogenernas genetiska information endast kommer från en förälder, de är i huvudsak halvkloner av deras mor. Detta leder forskare att betrakta parthenogenes en form av "extrem inavel". Eftersom parthenogenernas DNA saknar den genetiska variationen som finns i sexuellt producerade avkommor, kan de vara mer benägna att medfödda defekter och mindre kunna bekämpa infektioner. Om en art började reproducera parthenogenetiskt med stor frekvens, skulle den resulterande bristen på genetisk mångfald till och med kunna driva arten till utrotning.

Ursprungligen fanns observationer av haj "jungfödda" dessa förutsägelser. Tidbitens avkomma levde bara några dagar, och andra virvelfödda hos ryggradsarter - till exempel gropar och vattenslangar - producerade likvärdiga avelbara avkommor.

Men bara i år överraskade hajarna forskarna än en gång. I januari meddelade ett team av tyska forskare att en fångad bambuhaj som producerades via parthenogenes hade fött sin egen avkomma; Naturligtvis följde hajen i sin mors fotspår och reproducerades parthenogenetiskt. Händelsen visar att parthenogener kan vara bördig, och den parthenogenesen är inte ett "evolutionärt dödsfall", som studieförfattaren Nicolas Straube förklarade.

Hittills har Leonies avkommor allt bra, och hoppas att hajparthenogener kan vara lika hälsosamma som hajförkomma producerade den gammaldags, pojkhaj-möter-tjejen-hajvägen. Faktum är att Cleo, CC och Gemini kan ha något företag snart; Enligt Reef HQ: s Nicola Coulson kan Leonies dotter Lolly följa sin mammas ledning.

"Inom det senaste året (Lolly) har det lagt ägg och det finns tecken på att små embryon utvecklas", berättade Coulson 9News. "Hon har aldrig varit inrymd hos en man, så det finns all chans att hon bestämt sig för att följa i mammas fotspår och producera avkommor genom parthenogenes också."