Äidin tytöt, isän pojat

27.2.2008

Vastasyntyneestä vauvasta on tapana etsiä isän ja äidin piirteitä. Yleensä molempia on helppo löytää, sillä meissä toimii hyvin tasapuolinen yhdistelmä isän ja äidin geenejä. Pienellä Wasmannia auropunctata -tulimuurahaisella pojat ovat taatusti isänsä ja tyttäret äitinsä näköisiä, sillä jälkeläiset ovat samaa sukupuolta olevan vanhempansa klooneja.

Muurahaisen ainutlaatuisesta lisääntymisjärjestelmästä raportoivat Brysselin yliopiston Denis Fournier ja Arnaud Estoup kollegoineen Nature-lehdessä. Päätelmät perustuvat geneettisten erojen vertailuun.

Yleensä muurahaispesissä lisäännytään kahta tietä: hedelmöitymättömistä munasoluista tulee koiraita ja hedelmöityneistä naaraita, joista sitten kasvatetaan joko kuningattaria tai työläisiä. Wasmannia auropunctata -kuningatar ei kuitenkaan päästä koiraan geenejä tuleviin kuningattariin. Kaikki pikkuprinsessat ovat geneettisesti äitinsä kopioita. Työläisten tekoon koiraan sukusolut sen sijaan kelpaavat.

Näyttää siltä, että kuningatar kuorii kermat päältä suvuttomasta ja suvullisesta lisääntymisestä. Kloonaamalla se saa suurimman mahdollisen määrän omia geenejään kuningatarjälkeläisiin ja koiraan geenien avulla geneettisen muuntelun edut työläisiin, joiden varassa pesän yleinen hyvinvointi on.

Koiraan kannalta tilanne olisi tällaisenaan kehno. Sen jälkeläiset olisivat aina työläisiä, ja geenien eteneminen jämähtäisi yhteen sukupolveen. Työläiset ovat näet steriilejä. Niiden kautta ei lapsenlapsia synny.

Wasmannia auropunctata -koiraat ovat kehittäneet vastaiskun. Jollakin tavalla niiden sukusolut pystyvät tuhoamaan kuningattaren osuuden hedelmöittyneen munasolun perimästä. Jäljelle jää vain koiraan kromosomisto, joten syntyvä jälkeläinen on normaali koiras ja isänsä klooni.

Jos Wasmannia auropunctata -muurahaiset käyttävät kloonausta jatkuvasti, päädytään merkillisiin seurauksiin. Joudutaan jopa pohtimaan, ovatko koiraat ja naaraat eri lajeja. Jos geenit eivät yhdisty kuin tilapäisesti työläisissä, koiraiden ja naaraiden perimät pysyvät omina linjoinaan.

Toistaiseksi näillä erikoisilla muurahaisilla pyyhkii turhankin hyvin. Ne ovat levittäytyneet ihmisen mukana ympäri maailmaa ja uhkaavat jo monin paikoin alkuperäistä luontoa.

Lähde: Fournier, D., Estoup, A., Orivel, J., Foucaud, J., Jourdan, H., Le Breton, J. ja Keller, L. 2005: Clonal reproduction by males and females in the little fire ant. Nature 435: 1230-1234.

Tämä uutinen julkaistu aiemmin: Kolkkala, M. 2005. Muurahainen kloonaa jälkeläisensä. Tiede 6: 8.


Puolentoista sentin poliisi

13.7.2007

Poliisi puree ja pistää ja – jos muu ei auta – syö lapsesi. Brasilian kaakaoviljelmien liki puolitoista senttimetristen Pachycondyla-muurahaisten pesissä sääntöjä valvovat poliisit ovat poikkeuksellisen ärjyjä.

Muurahaisyhteisön sääntöihin kuuluu yleisesti, että vain kuningattarien sopii lisääntyä. Muut naaraat toimivat työläisinä: lastenhoitajina, vartijoina ja metsästäjinä. Työläisten erikoistuminen poliiseiksi on uusi havainto tutkijoille.

Muurahaistyöläisillä on kiusaus tehdä poikajälkeläisiä, jos vain mahdollista. Se voi onnistua ihan omin päin neitseellisesti, koska koirasmuurahaisilla on vain yksi kappale kutakin kromosomia.

Työläisten yhteinen etu on valvoa, ettei koiraskuhnureita synny liikaa. Muurahaisten perinnöllisyyden kommervenkkeihin kuuluu, että veljet ovat työläisille rakkaampia verisukulaisia kuin kanssaduunarien pojat. Mieluummin siis vain kuningatar lisääntyköön.

Kaikkien ei tarvitsisi mustasukkaisesti vahtia kaikkien lisääntymistä, jos osa erikoistuisi valvomaan sääntöjä. Juuri näin näyttää peli toimivan Pachycondyla-muurahaisilla. Työläisille tarjoutui tilaisuus kokeilla lisääntymistä omin päin, kun tutkijat eristivät osan niistä kuningattarista. Kävi niin, että kuningattaren seurassa olleet työläiset palauttivat nämä tuhlaajatytöt voimakeinoja käyttäen ruotuun kun ne taas kotiutettiin. Kanssatyöläisten lisääntymisyrityksissä syntyneitä munia syötiin suurematta surutta, kuningattaren munia kunnioitettiin sentään enemmän.

Merkittävää kyllä, useimpia työläisiä tuhlaajasiskot tai niiden munat eivät kuitenkaan hetkauttaneet suuntaan tai toiseen. Ne kävivät vain pikaisesti ihmettelemässä mitä pesään oikein viskellään ja palasivat takaisin omiin töihinsä töihin. Likainen työ jäi niistä enemmän pitäville – muurahaisten omille poliisivoimille.

(C) luotiset.wordpress.com – Kolkkala, M.

Lähde: van Zweden J. S., Fürst M. A., Heinze J. ja D’Ettorre P. 2007: Specialization in policing behaviour among workers in the ant Pachycondyla inversa. Proc. R. Soc. B 274: 1421-1428.