Mistero risolto: come Maria il pesce "vergine" è rimasta incinta senza aver fatto sesso

In una laguna salata costiera sull'isola di North Uist, in Scozia, i ricercatori hanno scoperto una vergine incinta. Lo spinarello era soprannominato Maria, dopo la vergine madre del cristianesimo. Normalmente, le femmine di spinarelli depongono le uova nei nidi, che i maschi successivamente fertilizzano con il loro sperma. Ma le uova di Mary erano misteriosamente ancora dentro di lei quando erano in qualche modo fecondate, risultando in 54 embrioni di pesce sani e 15 minuti di fama di pesce.

Se Maria fosse un umano, alcuni chiamerebbero l'evento una concezione immacolata. Ma come hanno riferito gli scienziati mercoledì, c'è una spiegazione biologica molto meno miracolosa per questo enigma biologico.

Un team di scienziati guidati dalla biologa dell'Università di Nottingham, Laura L. Dean, ha pubblicato la sua soluzione decisamente non religiosa al mistero della gravidanza verginale di Mary nella rivista Rapporti scientifici. C'erano tre possibili spiegazioni per il fenomeno, due delle quali escluse dai ricercatori, lasciando una spiegazione molto razionale, per quanto improbabile.

Abbiamo trovato un #stickleback selvatico (soprannominato "Virgin Mary"), gravido di embrioni quasi completamente sviluppati, che sono ancora vivi oggi (vedi foto) !! Scopri come pensiamo che sia successo nel nostro articolo pubblicato oggi su @SciReports! (http://t.co/gj55yqxDd1) #Evolution #Biology @FishSci pic.twitter.com/fqb9weAGZS

- Laura Dean (@Laura_L_Dean), 20 febbraio 2019

Spiegazione 1: Partenogenesi

Uno strano fenomeno che accade in alcuni animali è partenogenesi, una specie di riproduzione asessuata in cui un uovo inizia a dividersi e a formare un embrione, anche se non è stato fecondato da uno spermatozoo. La partenogenesi è il processo responsabile delle "nascite vergini" altamente pubblicizzate di squali e serpenti, e dal momento che accade anche in alcuni pesci, avrebbe potuto spiegare la situazione imbarazzante di Mary the virgin stickleback.

Cioè, se i figli di Mary avessero esattamente gli stessi geni di lei. Se un uovo si divide senza spermatozoi attraverso la partenogenesi, l'embrione risultante può solo trasportare il DNA della mamma. Ma Dean e le sue colleghe hanno aperto Mary per consegnare i suoi bambini con il C-section, scoprendo, mentre crescevano negli adulti, che portavano il DNA di un misterioso papà.

Parthenogensis? No.

Spiegazione 2: Ermafroditismo

L'ermafroditismo è un altro fenomeno che accade in natura e che si traduce in individui che hanno sia organi sessuali maschili che femminili. È stato documentato in più specie, come il pesce lucertola in profondità, alcune popolazioni di spinarelli, o in forma "sequenziale" in pesci pagliaccio. L'ermafroditismo di solito significa che un individuo può autofecondarsi le uova con il proprio sperma e avere figli senza l'aiuto di nessun altro.

Ancora una volta, questa potrebbe essere stata una possibilità per Mary the virgin stickleback, ma il DNA dei suoi figli escludeva questa opzione. Poiché gli ermafroditi si autofecondano, i loro figli portano solo lo stesso DNA del genitore. Ma la progenie di Mary aveva chiaramente il DNA di un altro individuo.

Ermafrodito? No.

Explanation 3: Undercover Sperm

Ciò lascia solo un'altra spiegazione: che le uova di Mary sono state effettivamente fecondate da alcuni spinarelli di sesso maschile - non solo il modo normalmente associato al pesce. Negli spinarelli i maschi costruiscono nidi e invitano le femmine a deporre le loro uova in modo che possano successivamente fertilizzarle e prendersene cura. In altre parole, a differenza dei mammiferi, la maggior parte dei pesci non ha il sesso del pene in vagina, quindi uova e sperma si uniscono al di fuori del corpo.

Ecco perché è così bizzarro che Mary è rimasta incinta mentre le sue uova erano ancora dentro il suo corpo, e ancora più bizzarre che anche gli spermatozoi sono riusciti a entrare.

La spiegazione più probabile, scrivono gli autori, è che Mary fosse appesa a un gruppo di uova già fecondate e che alcuni spermatozoi in quel nido trovassero la via per le uova nel suo corpo. Le femmine tendono a preferire i maschi i cui nidi contengono già altre uova (è un buon segno che il maschio vale la pena accoppiarsi), gli autori notano, e quindi ipotizzano "che lo sperma sia entrato molto probabilmente nel tratto riproduttivo del pesce genitore tramite contatto con uova appena fecondate in un nido."

Mary's Legacy

Maria, purtroppo, doveva essere sacrificata per il bene dei suoi figli. Degli embrioni, 54 sono stati consegnati con successo, e circa 20 di loro sopravvivono ancora all'Acquario di Nottingham, circa tre anni dopo la loro nascita.

Molto più che un bizzarro incidente della natura, l'esempio di Maria mostra che c'è molta più flessibilità nel sistema riproduttivo dello spinarello rispetto a quanto si pensasse una volta gli scienziati. Il fatto che lo spermatozoo possa sopravvivere nel corpo della femmina, per esempio, e che gli embrioni possano svilupparsi in una fase quasi da schiusa, aggiunge alla complessità dell'evoluzione della gravidanza.

"Per una specie di pesci che depongono le uova", scrisse Dean in un post sul blog, "questo è quasi completamente sconosciuto e ricordo davvero guardando il microscopio dal piccolo cuore dei suoi bambini che picchiavano dentro le loro uova, ancora nelle sue ovaie, e non potevo credere a quello che stavo vedendo!"