Біологи провели штучне запліднення білоплячистих котячих акул і з'ясували, що сперма, яка зберігалася в холоді, може бути настільки ж ефективна, як і свіжозібрана. Генетичний аналіз для визначення батьківства народжених під час експерименту дитинчат також виявив, що в двох випадках самки вважали за краще взагалі не використовувати сперму, а розмножилися шляхом партеногенезу. Роботу опубліковано в журналі.
Білопляниста котяча акула належить до роду азіатських котячих акул, мешкає в Тихому та Індійському океанах. Котячі акули популярні в акваріумах по всьому світу через свої невеликі розміри, довголіття і непривередливість у догляді. Через руйнування середовища проживання і неконтрольованого рибальства чисельність виду скорочується. Міжнародний союз охорони природи присвоїв йому статус близького до вразливого становища (Near Threatened, NT).
Контроль над відтворенням і підтриманням генетичного розмаїття цього виду досить складний через здатність самок не тільки зберігати сперму в нідаментальній залозі протягом декількох місяців після спарювання, але і зовсім розмножуватися партеногенетично, без участі самця. Штучне запліднення білоп'ятнистих котячих акул використовується як інструмент для підтримки здорових відтворюваних популяцій в акваріумах, в той час як переміщення особин з одного акваріума в інший обходиться дорого і супроводжується стресом для тварини. Сперма для осіменіння спочатку збиралася посмертно, після евтаназії самця (1, 2, 3), але останнім часом розроблені протоколи несмертельного відбору зразків.
Дженніфер Уіффелс (Jennifer Wyffels) з Делаверського університету та її колеги осіменили 20 самок білоп'ятнистої котячої акули. Перед заплідненням самок відокремили від самців, щоб переконатися, що вони не зберегли сперматозоїдів від попередніх спарювань. Вчені зібрали і проаналізували 82 зразки сперми від 19 акул. Частина отриманої сперми була використана свіжою, решта - після зберігання в холодильнику 24 і 48 годин. Для визначення батьківства молодим акулам, що з'явилися в результаті дослідження, був проведений генетичний аналіз.
Щоб визначити загальну частоту партеногенезу, 1053 яйця, зібрані протягом 105 днів у середовищі проживання з 48 самками, були інкубовані і відстежені на предмет розвитку ембріонів. З 28 запліднених яєць вилупилося п'ять акул. Вчені генотипували дитинчат і дев'ять з 23 ембріонів (у 14 не вдалося зібрати зразки ДНК), всі акули, що вилупилися, і сім з дев'яти ембріонів були партенотами, що становить 1,1 відсоток відкладених яєць. Якби ембріони, які не вдалося генотипувати (n = 14), були б партенотами, максимальна частота партеногенезу в цій популяції склала б 2,5 відсотка. Мінімальна кількість самок, відповідальних за партеноти, становила чотири, що становить 8,3 відсотка від 48 самок, проте деякі самки в популяції, можливо, не відкладали яйця.
В результаті експерименту зі штучним заплідненням з'явилося 97 дитинчат акул. Вчені виявили, що свіжозібрана сперма ефективна при заплідненні яйцеклітин у 27,6 відсотках випадків; сперма, яка зберігалася в холодильнику протягом 24 або 48 годин, мала 28,1 відсотка і 7,1 відсотка успішних результатів відповідно. На основі цих результатів вчені сподіваються допомогти акваріумам розширювати свої програми розведення. Під час генетичного аналізу також виявилося два випадки партеногенезу, коли самки з невідомої причини розмножилися самостійно, не використавши введену сперму. Віффелс зазначає, що випадок несподіваний, до цього передбачалося, що самки акули розмножуються партеногенетично тільки за відсутності самців. Те, що партеноти можуть зустрічатися в одній кладці з дитинчатами, виробленими статевим шляхом, піднімає важливі питання для подальших досліджень партеногенезу у акул.
Багато видів, крім акул, мають у природі здатність до партеногенезу. Наприклад, ентомологи виявили одностатеві популяції термітів, які можуть розмножуватися без самців, а прісноводний мармуровий рак за допомогою партеногенезу зміг поширитися по всьому світу.