I draghi asiatici vivono in genere dai 10 ai 15 anni, quindi la morte arriva come uno shock. Questa lucertola in particolare è stata attentamente studiata da quando è nata e i ricercatori speravano di studiarla ulteriormente quando ha raggiunto l'età della riproduzione, che per la sua specie ha circa tre anni. Sua madre, che ha 13 anni, è ancora viva e in buona salute.
Una femmina di drago d'acqua asiatico ospitata nello Smithsonian's National Zoo ha prodotto con successo una prole sana senza l'assistenza di un maschio riproduttore. Come i ricercatori guidati da Kyle Miller, un custode di animali presso il Zoo's Reptile Discovery Center, riportano sulla rivista PLoS ONE, l'insolito evento - ufficialmente noto come partenogenesi facoltativa - segna la prima volta che questo comportamento è stato registrato sia nella specie Physignathus cocincinus che la famiglia rettiliana Agamidae.
In parole povere, partenogenesi si riferisce alla riproduzione femminile condotta senza alcun contributo genetico da parte di un maschio. Secondo Science Direct, la partenogenesi obbligatoria si verifica quando gli organismi possono riprodursi solo asessualmente, mentre la partenogenesi facoltativa ha luogo quando le specie capaci di riproduzione sessuale ricorrono a metodi solisti. Sebbene quest'ultima variazione si verifichi più comunemente tra gli esemplari in cattività isolati, recenti ricerche hanno dimostrato che è presente anche nelle popolazioni selvatiche.
Ad oggi, animali tra cui pitoni, squali bonnethead, draghi di Komodo e persino uccelli sono noti per praticare la partenogenesi. Come Heather Bateman, biologo della conservazione presso la Arizona State University, che non era coinvolto nella ricerca, dice a Smithsonian.com, il metodo riproduttivo è comune in alcune famiglie di rettili; nella sola Arizona, sei delle 12 specie di lucertola a coda di rondine conosciute sono partenogeniche.
Parlando con Smithsonian.com, Anuradha Batabyal, un ricercatore laureato presso il Centro per le scienze ecologiche dell'Istituto indiano di scienze che non era anche coinvolto nello studio, afferma che studiare partenogenesi è la chiave per "comprendere il significato evolutivo della riproduzione sessuale e asessuata e come e perché alcune specie hanno conservato entrambe le modalità riproduttive. "
È possibile, aggiunge Batabyal, che la partenogenesi possa fornire la possibilità alle specie di prosperare in condizioni ambientali difficili, "poiché ogni femmina ha il potenziale per iniziare una nuova popolazione".
WD-10, la lucertola verde brillante al centro dello studio, risiede allo zoo dal novembre 2006, secondo un comunicato stampa. Nato allo zoo di St. Louis quattro mesi prima del suo arrivo a Washington, DC, inizialmente si prevedeva che l'esemplare fungesse da ambasciatore di animali piuttosto che da femmina riproduttrice. Ma nel 2009, il drago d'acqua ha iniziato a produrre uova nonostante non sia mai entrato in contatto con un membro maschio della sua specie. Queste uova, ritenute non fertili, sono state regolarmente scartate fino al 2015, quando i custodi hanno iniziato a incubarle per un progetto di ricerca incentrato sulla fertilità dei rettili.
Sorprendentemente, l'incubazione ha rivelato che le uova di lucertola erano in realtà fertili. Secondo lo studio, un gruppo di sette uova deposte a novembre 2015 non è riuscito a produrre prole vivente, ma ha prodotto due cuccioli completamente sviluppati che sono morti nei loro gusci. Il set successivo ha offerto risultati più promettenti: sebbene la maggior parte delle uova non sia riuscita a raggiungere le fasi finali dello sviluppo, una femmina è stata covata con successo nel giugno 2016. Un secondo cucciolo sano è seguito a novembre 2018, ma in seguito è morto per blocco del tratto gastrointestinale dopo aver ingerito un oggetto più grande di quello che potrebbe digerire correttamente.
L'unica prole sopravvissuta del drago d'acqua asiatico (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) 
Il drago d'acqua asiatico di 12 anni (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) In un'intervista a Smithsonian.com, il co-autore dello studio Robert Fleischer, capo del Center for Conservation Genomics del Smithsonian Conservation Biology Institute, spiega che il personale dello Zoo ha preso in considerazione due spiegazioni principali per la produzione di uova di drago d'acqua: “La femmina sta producendo queste uova fertili da sola, senza alcun aiuto o input da parte di un maschio, o [è stata] inseminata molti anni prima? ”
In quest'ultimo scenario, la femmina avrebbe immagazzinato lo sperma di un precedente accoppiamento, forse prima del suo arrivo allo zoo, fino a quando non fosse stato necessario per fecondare le uova. Questo comportamento, sebbene non fuori discussione, è stato visto come "altamente improbabile" dato il prolungato isolamento del rettile dai maschi.
Per valutare se la femmina stesse effettivamente praticando la partenogenesi, Fleischer e i suoi colleghi hanno estratto un campione di DNA e sequenziato una parte del genoma dell'animale. Inizialmente, i ricercatori hanno iniziato a confrontare questo genoma con i marcatori del DNA del drago d'acqua australiano, ma dopo aver appreso che le due specie erano solo lontanamente correlate, hanno invece optato per sviluppare il proprio set di marcatori genetici.
Secondo lo studio, il team si è concentrato su 14 coppie di primer microsatelliti o tratti di DNA ripetuto. Sei di queste coppie contenevano due alleli, o varianti geniche, trasportate dal drago d'acqua. Questa femmina più anziana, a sua volta, ricevette uno degli alleli da sua madre e l'altro da suo padre.
L'analisi ha mostrato che la prole del WD-10 aveva ereditato un solo allele anziché i due tipicamente prodotti dalla fusione di uovo e sperma. Questo unico allele corrispondeva a uno dei due portati dalla madre, un risultato atteso dato che la prole avrebbe ricevuto uno, non entrambi, degli alleli di sua madre.
Andando avanti, i ricercatori pianificano di monitorare se l'unica prole sopravvissuta subisce anche partenogenesi (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) Miller, autrice principale dello studio, dice a Smithsonian.com che il team ritiene che l'evento riproduttivo sia stato innescato dall'isolamento del WD-10 dagli altri membri della sua specie, in particolare i maschi.
Come spiega lo studio, almeno il 47 percento delle 64 uova recuperate dal WD-10 erano fertili, ma solo due sono nate in progenie sane. Dato questo basso tasso di successo, i ricercatori teorizzano che il drago d'acqua potrebbe aver semplicemente sperimentato partenogenesi accidentale. È possibile, tuttavia, che fattori come condizioni di incubazione imperfette potrebbero essere alla base dello sviluppo stentato delle uova.
Se il drago d'acqua si fosse effettivamente sottoposto a partenogenesi accidentale, Earyn Nycole McGee, dottoranda all'Università dell'Arizona che non era coinvolta nello studio, afferma che sarebbe interessata al sesso della prole da queste uova e se la loro possa farmi un modello intrinseco.
"Mi chiedo se ciò causerebbe il rapporto sessuale a favore dei maschi in modo che le femmine possano accoppiarsi sessualmente in futuro", spiega McGee a Smithsonian.com .
Andando avanti, i ricercatori hanno in programma di monitorare l'unica prole sopravvissuta per vedere se lei, come sua madre, depone uova fecondate. Come osserva Miller, il personale dello zoo incuberà le uova deposte dalla madre o da sua figlia. Sebbene al momento non ci siano piani per portare un drago d'acqua maschio per valutare come interagisce con le femmine, l'opzione rimane in gioco.
Se sia la madre che la figlia subiscono con successo la partenogenesi, Miller afferma che "sarà quasi come se avessero la capacità di creare più generazioni tramite partenogenesi, e questo non era solo un tipo casuale di cose una tantum".
Parlando con Smithsonian.com, Miller conclude, "Da qualche parte nella loro storia evolutiva, [potrebbero] avere questo tratto in cui possono ripopolare ... completamente in assenza di compagni."
Rachael Lallensack ha contribuito alla stesura di questo articolo.
