Furnicile regine din sudul Europei produc clone masculine ale unei specii cu totul diferite – sfâșierea cărții de joacă a biologiei reproductive și sugerează că trebuie să ne regândim înțelegerea barierelor speciilor.
Muncitorii din Iberian Harvester Ant (Messor Ibericus) coloniile sunt toate hibrizii, reginele care au nevoie să se împerecheze cu bărbați dintr -o specie înrudită la distanță, Structorul messoruluipentru a menține funcționarea coloniei. Dar cercetătorii au descoperit că unele populații de furnici de recoltare iberică nu au M. Structor colonii în apropiere.
“Asta a fost foarte, foarte anormal. Adică, a fost un fel de paradox”, coautor de studiu Jonathan Romiguiera declarat un biolog evolutiv la Universitatea din Montpellier, Live Science. Inițial, echipa a crezut că există o problemă de eșantionare, dar au continuat să găsească 69 de regiuni în care a fost cazul.
„A trebuit să ne confruntăm cu faptele și să încercăm să vedem dacă există ceva special în interior Messor Ibericus colonii “, a spus Romiguier.
În ceea ce privește rezolvarea acestui paradox, Romiguier și echipa sa au descoperit că furnicile reginei Iberian Harvester depun și ouă care conțin bărbați M. Structor Furnicile, cu acești bărbați, în cele din urmă, care îi tată pe muncitori. Această descoperire, publicată pe 3 septembrie în jurnal Naturăeste prima dată când a fost înregistrat orice animal producând urmași de la o altă specie ca parte a ciclului lor de viață normal.
“În primele etape, a fost un fel de glumă în echipă”, a spus Romiguier. „Dar cu cât am obținut mai multe rezultate, cu atât a devenit mai mult o ipoteză și nu o glumă”.
Înrudite: Single Bee face o armată de clonă nemuritoare datorită unui fluke genetic
Furnicile sunt eusocial Insectele, ceea ce înseamnă că coloniile lor formează super-organisme cooperatiste formate predominant din femei infertile, numite muncitoare și un număr mic de femei reproductive, numite regine. Masculii există doar pentru a fertiliza reginele în timpul lor Zbor de împerechere și moare la scurt timp.
Reginele se împerechează o singură dată în viața lor și stochează sperma de la această întâlnire într -un organ special. Apoi se trage din această stash de spermă pentru a depune noi ouă care conțin unul dintre cele trei tipuri de urmași: regine, muncitori sau bărbați.
Cu toate acestea, furnicile de recoltare iberică care se împerechează cu bărbați din propria lor specie nu pot produce decât noi regine. Se crede că acesta este un rezultat al Gene regine egoisteunde ADN -ul de la bărbat M. Ibericus garantează supraviețuirea sa de -a lungul generațiilor prin părtinirea larvelor pentru a produce regine fertile, mai degrabă decât lucrători infertili – cunoscuți sub numele de „înșelătorii regali”.
Pentru a evita acest lucru, reginele trebuie să folosească spermă de la bărbați M. Structor furnici pentru a -și produce lucrătorii.
Acesta a fost motivul pentru care prezența înfloritoare izolată M. Ibericus Coloniile erau o astfel de conundru.
Pentru a găsi răspunsuri, cercetătorii au eșantionat mai întâi 132 de bărbați din 26 de colonii de furnici de recoltare iberică pentru a -și da seama dacă există M. Structor bărbați prezenți. Au descoperit că 58 erau acoperite de păr și 74 erau fără păr. O inspecție mai atentă a genomilor nucleari ai unui subset din aceste furnici a relevat faptul că toate părourile erau M. Ibericus și toate cele chel au fost M. Structor.
Dar aceasta nu a fost o dovadă că reginele depuneau ouă masculine din două specii diferite – ar fi putut fi unele ascunse M. Structor regine producând bărbatul ciudat. Deci echipa a secvențiat ADN mitocondrialcare este transmis de mamă, din 24 din M. Structor bărbați și au descoperit că provenea de la aceeași mamă ca M. Ibericus Colegi de cuiburi de sex masculin.
„Acesta a fost detaliul care m -a făcut să -mi dau seama că„ poate suntem pe ceva foarte, foarte, foarte mare ”, a spus Romiguier.
Echipa a separat apoi 16 regine de coloniile de laborator și a privit secvențele genetice ale ouălor lor proaspăt. Au descoperit că 9% din ouăle lor conțineau M. Structor Furni. Apoi au observat direct o singură regină care produce bărbați din ambele specii, monitorizându-și săptămânal puietul pe o perioadă de 18 luni.
Împreună, toate aceste descoperiri arată că reginele de furnici de recoltare iberică se clonează M. Structor bărbați și care nu trec pe niciun ADN nuclear. Cercetătorii trebuie acum să identifice mecanismul exact care stă la baza acestei clonuri, a spus Romiguier și să afle în ce punct ADN -ul matern este înlăturat.
Denis Fournierun biolog și ecolog evolutiv la Universitatea Liberă din Bruxelles, Belgia, care nu a fost implicat în cercetare, a spus că este „aproape ca science -fiction” când a aflat prima dată de această descoperire. “Este căderea maxilarului! Cei mai mulți dintre noi aflăm că granițele speciilor sunt ferme, dar aici este un sistem în care furnicile le traversează în mod regulat ca parte a vieții normale”, a spus el pentru Live Science într-un e-mail.
Echipa a numit acest nou sistem de reproducere „xenoparitate”, adică nașterea unei specii diferite. Romiguier a spus că echipa nu este exact sigură când acest sistem a apărut pentru prima dată în furnicile Iberian Harvester, dar este undeva între când când M. Ibericus şi M. Structor Împărțit pe diferite căi evolutive în urmă cu 5 milioane de ani și acum câteva mii de ani.
“Această descoperire este o amintire grozavă pentru a rămâne deschisă celor neașteptate”, a spus Fournier, menționând că constatarea deschide noi întrebări despre cooperare, conflict și dependență în natură. „Acum că știm că un astfel de sistem este posibil, este interesant să credem că datele vechi și nedumerite ar putea avea dintr -o dată sens în lumina acestei descoperiri”, a adăugat el.