Samce żółtych szalonych mrówek są genetycznymi chimerami i nigdy nie wiadomo jakim plemnikiem zapłodnią królową
Większość mrówczych samców nie ma ojca. To znaczy – są organizmami, które nie powstały z klasycznego połączenia oocytu oraz plemnika. Jak to możliwe? Wiele mrówek to tzw. gatunki haplodiploidalne. My jesteśmy zwierzętami diploidalnymi, czyli każda somatyczna komórka naszego ciała posiada dwa zestawy homologicznych chromosomów (fragmentów DNA zwiniętych, jak wełna, w „kłębki” dla większej wygody). Taki podwójny pakiet określa się jako 2n. Wyjątkiem są nasze komórki rozrodcze, które są haploidalne: 1n. One łączą się podczas zapłodnienia, dając ponownie organizm z podwójnym pakietem chromosomalnym (2n).
U większości mrówek jest inaczej: samce to w zasadzie pojemniki transportowe dla plemników (ich rola w kolonii sprowadza się do zapłodnienia królowej). Dlatego ich układ chromosomalny to 1n. Podczas kopulacji matka kolonii pobiera spermę od samca. Jeśli zapłodni nią swoją komórkę jajową, powstanie organizm 2n – samica. Jeśli oocyt pozostanie niezapłodniony, z jaja wykluje się organizm 1n – samiec.
Od tego systemu istnieje wiele odstępstw. Jedną, dotyczącą tzw. żółtych szalonych mrówek (Anoplolepis gracilipes), omówiono na łamach publikacji w „Science” https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf0419. Po wnikliwej analizie rozrodu i genetyki tych owadów ustalono, że samce tych zwierząt są fizjologicznymi, losowymi chimerami. To znaczy, że jeśli pobierze się próbkę DNA z ich kończyny, genotyp będzie inny, niż, kiedy uzyskamy ją z odwłoka, głowy czy skrzydła (samce mrówek są uskrzydlone). Co więcej, jeden samiec tego samego gatunku może mieć kończyny o innym genotypie, niż jego „brat”. Okazuje się bowiem, że u tych mrówek system rozrodczy wygląda następująco: w obrębie tego samego gatunku występują dwie, odrębne linie genetyczne, określane jako R oraz W. Oocyt królowej zawsze jest haploidalny (1n chromosomów) i zawsze reprezentuje linię R. Plemniki również są haploidalne, ale mogą dawać początek zarówno linii genetycznej R, jak i W. Dlaczego? Ponieważ samce są chimerami i nigdy nie wiadomo, jakie geny będą obecne w częściach ich ciała odpowiedzialnych za produkcję plemników.
Jeśli oocyt (zawsze R) zostanie zapłodniony plemnikiem R i dojdzie do całkowitego połączeni obu tych komórek rozrodczych (tzw. sygnamia), organizm potomny będzie po pierwsze diploidalny (2n), a po drugie, zawsze będzie królową (RR). Jeśli podobna sytuacja dotyczy plemnika z linii W, organizm potomny również będzie diploidalny (2n), ale stanie się robotnicą (RW). I jest trzecia opcja. Komórka jajowa królowej (R) może dopuścić do siebie plemnik W, ale nie połączyć się z nim. Wtedy obie haploidalne (1n) komórki nie dokonują zespolenia, tylko po prostu zaczynają się namnażać, dając początek nowemu osobnikowi. Każda jego komórka pozostanie haploidalna (1n), a cały organizm będzie się składał z mieszaniny komórek z linii R oraz z linii W. W ten sposób powstanie samiec o dwóch odmiennych, losowo rozmieszczonych genotypach.
Opisany przez uczonych system reprodukcyjny jest nie tylko bardzo nietypowy, nawet jak na mrówki, ale też – jak uważają autorzy badań – ujawnia istnienie potencjalnego konfliktu genetycznego pomiędzy dwiema liniami obrębie tego samego gatunku.
To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Jeśli z niej korzystasz, powołaj się na źródło, czyli na www.projektpulsar.pl. Dziękujemy.