„Téměř jako sci -fi“: Evropský mravenec je první známý zvíře, které klonuje členy jiného druhu
Královníci v jižní Evropě produkují mužské klony zcela odlišného druhu – trhají knihu reprodukční biologie a naznačují, že musíme přehodnotit naše chápání druhových bariér.
Dělníci v Iberian Harvester Ant (Sklizeň Ibericus) kolonie jsou všechny hybridy, přičemž královny se musí spojit s muži z vzdáleně příbuzných druhů, Sklizeň strukturyaby udržovala kolonii fungování. Vědci však zjistili, že některé populace mravenců z Iberského kombajstra nemají M. Structor kolonie v okolí.
„To bylo velmi, velmi neobvyklé. Myslím, že to byl druh paradoxu,“ spoluautor studie Jonathan RomiguierEvoluční biolog na University of Montpellier řekl Live Science. Tým zpočátku věřil, že došlo k problému s odběrem vzorků, ale oni našli 69 regionů, kde tomu tak bylo.
„Museli jsme čelit faktům a pokusit se zjistit, jestli je něco zvláštního Sklizeň Ibericus Kolonie, “řekl Romiguier.
Když se Romiguier a jeho tým vydali na vyřešení tohoto paradoxu, zjistili, že mravenci Queen Iberian Harvester také položí vejce obsahující muže M. Structor Mravenci, s těmito muži, nakonec otce dělníků. Tento objev, publikovaný 3. září v časopise Přírodaje poprvé, kdy bylo zaznamenáno jakékoli zvíře, které produkuje potomky z jiného druhu v rámci jejich normálního životního cyklu.
„V raných fázích to byl v týmu vtip,“ řekl Romiguier. „Ale čím více jsme dosáhli výsledků, tím více se to stalo hypotézou a už ne vtipem.“
Související: Single Bee dělá nesmrtelnou klonovou armádu díky genetické bundě
Mravenci jsou eusocial Hmyz, což znamená, že jejich kolonie tvoří kooperativní super-organismy převážně tvořené neplodnými ženami, nazývanými pracovníky, a malým počtem reprodukčních žen zvaných Queens. Muži existují pouze pro oplodnění královen během jejich Párek a zemřít brzy poté.
Queens se ve svých životech spojí pouze jednou a ukládá spermie z tohoto setkání ve zvláštním orgánu. Poté čerpá z této spermie, aby položila nová vejce obsahující jeden ze tří typů potomků: královny, pracovníci nebo muži.
Iberský hřídejci se pářením s muži jejich vlastních druhů však mohou produkovat pouze nové královny. To je považováno za výsledek Sobecké královské genykde DNA od muže M. Ibericus Zaručuje své přežití napříč generacemi zkreslením larev za účelem produkce plodných královen spíše než neplodných pracovníků – známých jako „královské podvodníci“.
Aby tomu zabránilo, musí Queens použít spermie od muže M. Structor Mravenci produkovat své pracovníky.
Proto přítomnost prosperujícího izolovaného M. Ibericus Kolonie byly takové hádanky.
Aby našli odpovědi, vědci nejprve vzorkovali 132 mužů z 26 kolonií iberiánského Harvester Ant, aby zjistili, zda existují M. Structor Přítomní muži. Zjistili, že 58 bylo zakryté vlasy a 74 bylo bez vlasů. Bližší kontrola jaderných genomů podmnožiny těchto mravenců odhalila, že všechny chlupaté byly M. Ibericus a všichni holohlaví byli M. Structor.
Ale to nebyl důkaz, že královny pokládali samčí vejce dvou různých druhů – mohlo by být skryté M. Structor Queens produkující zvláštního muže. Tým tedy sekvenoval Mitochondriální DNAkterá je předána matkou, z 24 z M. Structor muži a zjistili, že to pochází od stejné matky jako M. Ibericus Mužští nestitmates.
„To byl detail, který mě přiměl uvědomit si, že„ možná jsme na něčem velmi, velmi, velmi velkém, “řekl Romiguier.
Tým poté oddělil 16 královen od laboratorních kolonií a podíval se na genetické sekvence svých čerstvě položených vajec. Zjistili, že 9% jejich vejců obsahovalo M. Structor Mravenci. Poté přímo pozorovali jednu královnu produkující muže obou druhů sledováním jeho mláďat každý týden po dobu 18 měsíců.
Společně všechna tato zjištění ukazují, že klonování mravenců iberian Harvester Ant Queens M. Structor muži a nepředávají žádnou vlastní jadernou DNA. Vědci nyní musí určit přesný mechanismus, který je základem tohoto klonování, řekl Romiguier a zjistit, v jakém okamžiku je DNA matek odstraněna.
Denis FournierEvoluční biolog a ekolog na Bruselské univerzitě v Bruselu v Belgii, který se do výzkumu nezúčastnil, uvedl, že když se poprvé dozvěděl o tomto objevu, bylo to „téměř jako sci -fi“. „Je to dropping! Většina z nás se dozví, že hranice druhů jsou pevné, přesto je zde systém, kde je mravenci pravidelně přecházejí jako součást normálního života,“ řekl živé vědě v e-mailu.
Tým nazval tento nový reprodukční systém „xenoparitou“, což znamená zrození jiného druhu. Romiguier řekl, že tým si není úplně jistý, kdy se tento systém poprvé objevil v mravence M. Ibericus a M. Structor Rozdělení podél různých evolučních cest před 5 miliony let a před několika tisíci lety.
„Tento objev je skvělou připomínkou, aby zůstal otevřený neočekávanému,“ řekl Fournier a poznamenal, že zjištění otevírá nové otázky týkající se spolupráce, konfliktu a závislosti v přírodě. „Teď, když víme, že takový systém je možný, je vzrušující si myslet, že stará, záhadná data by mohla najednou mít smysl ve světle tohoto objevu,“ dodal.
