„Ovo je fantastično, bizarno i nezamislivo“: Kraljica klonira mužjake druge vrste da ih ima za parenje

Česta vrsta evropskih mrava – Messor ibericus – krši jedno od najosnovnijih pravila biologije: kraljica može da proizvede muške potomke dve potpuno različite vrste.

Ove kraljice iberijskih mrava žetelaca su seksualni paraziti koji se oslanjaju na spermu mužjaka vrste Messor structor. One koriste tu spermu da bi stvorile armiju snažnih mrava radnika, koji su hibridi dve vrste.

Međutim, podaci su otkrili da, u odsustvu obližnjih kolonija vrste M. structor, kraljice M. ibericus mogu klonirati mužjake mrava M. structor tako što polažu jaja koja u svojim jedrima sadrže samo DNK vrste M. structor, objavio je Nature.

- To je apsolutno fantastična, bizarna priča o sistemu koji omogućava da se dešavaju stvari koje deluju gotovo nezamislivo – rekao je Jakobus Bumsma, evolucioni biolog sa Univerziteta u Kopenhagenu.

Čudo na Siciliji

Iberski mravi žeteoci koegzistiraju sa vrstom M. structor u nekim delovima Evrope, što je kraljicama M. ibericus istorijski obezbeđivalo obilje mužjaka M. structor za parenje. Međutim, evolucioni biolog Žonatan Romigije sa Instituta za evolucione nauke u Monpeljeu u Francuskoj i njegove kolege primetili su nešto čudno na Siciliji: svuda su nalazili iberske mrave žeteoce, ali nijednu koloniju vrste M. structor.

Kada su istraživači pogledali unutar kolonija iberskog mrava žeteoca, pronašli su dve vrste mrava koje su izgledale veoma različito. Genetičke analize su potvrdile da su kolonije sadržale i M. ibericus i M. structor, uprkos nedostatku populacija M. structor na ostrvu.

Dalje analize rešile su misteriju: kraljice iberskog mrava žeteoca kloniraju mrave M. structor kako bi održale zalihe njihove sperme. Zatim se pare sa tim mravima da bi proizvele hibridne radnike koji se brinu o koloniji, uključujući izgradnju gnezda i potragu za hranom.

- Zapravo, M. ibericus je pripitomio vrstu M. structor i njen genom - kaže Romigije.

Ove dve vrste su se razdvojile su se pre više od 5 miliona godina, tako da je neverovatno videti kako jedna vrsta proizvodi drugu, dodaje Romigije.

- To je skoro isto onoliko vremena koliko je prošlo otkako su se ljudi i šimpanze razišli – rekao je on.

Ubijeni kao uljezi

Zanimljivo je da, kada su istraživači stavili mrave M. structor koje su klonirale kraljice iberskog mrava žeteoca u regularnu koloniju M. structor, insekti su ubijeni kao strani uljezi, iako su izgledali skoro identično kao oni u koloniji.

- To je zato što su klonirani mravi nosili feromone svojih iberskih rođaka, pa su tretirani kao neprijatelji – objasnio je Romigije.

Još jedan način na koji se razlikuju od mrava u koloniji M. structor jeste taj što, iako klonovi imaju samo DNK vrste M. structor u jedrima svojih ćelija, oni nose DNK vrste M. ibericus u svojim mitohondrijama - ćelijskim jedinicama za proizvodnju energije.

Romigije je dodao da ovo pripitomljavanje genoma M. structor podseća na korisno partnerstvo koje je dovelo do toga da mitohondrije postanu deo eukariotske ćelije pre više od milijardu godina, nakon što je primitivna ćelija domaćin progutala bakteriju. Danas, eukarioti - koji uključuju sve životinje, biljke i gljive - takođe imaju dva različita genoma u svojim ćelijama: jedan u jedru i jedan u mitohondrijama. Ali Bumsma ne očekuje da će redak seksualni parazitizam vrste M. ibericus biti ni približno evolutivno uspešan kao što je bilo sticanje mitohondrija od strane eukariota i njihovo širenje na druge organizme.

- Mravi su prosto neverovatni i teraju nas da budemo otvorenog uma kako bismo omogućili otkrivanje neortodoksnih sistema parenja - kaže Klodi Dums, evolucioni ekolog sa Praktične škole za napredne studije u Parizu.

Studija je objavljena u žurnalu Nature.

(Telegraf Nauka/Nature)