Ciąża samców: odkrywanie tajemnic reprodukcji koników morskich
Koniki morskie znane są ze swojej niezwykłej strategii reprodukcyjnej: to samce niosą zapłodnione jaja i rodzą młode. Choć ta „męska ciąża” wydaje się fantastyczna, jest prawdziwym zjawiskiem za sprawą fascynujących adaptacji biologicznych. Niedawne badania niemiecko-chińskiego zespołu rzucają światło na mechanizmy genetyczne i komórkowe leżące u podstaw tego niezwykłego odchylenia od naturalnego planu rozwoju życia.
Praca opublikowana w Nature Ecology & Evolution skupiała się na potomstwie, wyspecjalizowanym organie występującym wyłącznie u samców koników morskich. Worek ten pełni jednocześnie funkcję macicy i łożyska, odżywiając rozwijające się zarodki, aż będą gotowe do narodzin. Jednak w przeciwieństwie do łożysk ssaków, które są kontrolowane przez żeńskie hormony, worek lęgowy konika morskiego funkcjonuje inaczej.
Naukowcy porównali procesy komórkowe w workach z lęgami koników morskich z procesami zachodzącymi w łożyskach ssaków. Wyniki pokazują, że męskie hormony, czyli androgeny, odgrywają kluczową rolę w rozwoju worka lęgowego i odżywianiu znajdujących się w nim zarodków. Podważa to tradycyjne rozumienie, zgodnie z którym hormony żeńskie dominują w rozwoju ciąży u innych gatunków żyworodnych.
Układ odpornościowy odgrywa również wyjątkową rolę w ciąży konika morskiego. Zazwyczaj gen foxp3 jest niezbędny do tłumienia odpowiedzi immunologicznej matki (lub w tym przypadku ojca), aby zapobiec odrzuceniu rozwijających się zarodków. Niezwykłą rzeczą jest to, że konikom morskim całkowicie brakuje tego genu! Zamiast tego wydają się polegać na androgenach, które mają właściwości immunosupresyjne, co pozwala im uniknąć odrzucenia zarodka nawet w przypadku braku foxp3.
Badanie to rzuca światło nie tylko na niezwykłą biologię reprodukcyjną koników morskich, ale także oferuje fascynujące spostrzeżenia ewolucyjne. Koniki morskie prawdopodobnie wyewoluowały od przodków składających jaja, stopniowo tworząc „lepkie jaja”, które przyczepiały się do ciał samców. Z biegiem czasu przyczepy te rozwinęły się w worki lęgowe, co ostatecznie umożliwiło im urodzenie młodych i stworzenie w nich sprzyjającego środowiska.
Badanie podkreśla, jak różne szlaki genetyczne i hormonalne mogą prowadzić do podobnych wyników ewolucyjnych. Chociaż ciąża ewoluowała niezależnie u ssaków ssaków i samców koników morskich, leżące u jej podstaw mechanizmy wykazują odrębne adaptacje kształtowane przez miliony lat doboru naturalnego.
