Badania opublikowane w czasopiśmie Nature ujawniły fascynujący przypadek mrówki żniwiarki śródziemnomorskiej (Messor ibericus). Jest to jedyny znany organizm na świecie zdolny do równoczesnego propagowania dwóch różnych gatunków. Zespół biologa ewolucyjnego Jonathana Romiguiera z Uniwersytetu Montpellier wykazał, że królowe Messor ibericus kopulują z samcami Messor structor, a następnie je klonują.
Czytaj też: Co za poświęcenie! Tak mrówki chronią królową
Cały proces jest niezwykle skomplikowany. Królowe pozwalają plemnikom obcego gatunku wniknąć do swoich jaj, ale w kluczowym momencie usuwają własne geny z jądra komórkowego. Dzięki temu unikają zapłodnienia i zapewniają rozwój jaja w sklonowanego samca obcego gatunku zamiast sterylnej robotnicy.
Mrówki i ich niezwykła sztuczka reprodukcyjna
Analiza genetyczna dostarczyła solidnych dowodów na istnienie tego zjawiska. Badacze przeanalizowali 132 samców z 26 kolonii M. ibericus, odkrywając wyraźny dymorfizm morfologiczny. Około 44 proc. samców charakteryzowało się gęstym owłosieniem, podczas gdy pozostałe 56 proc. było niemal bezwłose. Co ciekawe, około połowa badanych samców posiadała jądrowe genomy M. structor przy mitochondriach M. ibericus, co jednoznacznie potwierdza ich pochodzenie z jaj złożonych przez królowe M. ibericus. Dodatkowe badania 286 jaj i larw z laboratoryjnych kolonii wykazały, że 11,5 proc. zawierało wyłącznie jądrowy genom M. structor.
Czytaj też: Mrówki też produkują miód. Potwierdzono jego niesamowite właściwości
To wskazuje na proces androgenezy, czyli klonalności samców, w której samiec dostarcza jedynego źródła jądrowego materiału genetycznego dla zarodka. Chociaż klonowanie zaobserwowano wcześniej u kilku gatunków mrówek, klonowanie innego gatunku jest zupełnie nowym zjawiskiem.
Ta niezwykła strategia reprodukcyjna pozwala koloniom M. ibericus przetrwać w rejonach, gdzie ich naturalni partnerzy reprodukcyjni w ogóle nie występują. Gatunek ten skolonizował tereny na północnym wybrzeżu Morza Śródziemnego oraz sycylijskie obszary Włoch, oddalone o ponad 700 kilometrów od najbliższych kolonii M. structor. Warto zaznaczyć, że oba gatunki mrówek dzieliły wspólnego przodka około 5 milionów lat temu, co czyni odkrycie jeszcze bardziej spektakularnym z perspektywy biologii ewolucyjnej.
Sklonowane samce M. structor są w pewnym sensie “zakładnikami” poza zasięgiem swojego gatunku i nie mogą rozmnażać się z własnymi królowymi. Co ciekawe, M. ibericus wydaje się mieć kontrolę nad tym procesem – w warunkach laboratoryjnych królowe klonują więcej samców M. structor, niż ostatecznie się wykluwa, co sugeruje, że decydują o tym, ilu z nich przeżyje.
Cały system można porównać do procesu “udomowienia” płciowego, gdzie M. ibericus przejmuje kontrolę nad reprodukcją M. structor. Linia klonalna wykazuje niezwykle niską różnorodność genetyczną z wysokim obciążeniem genetycznym w porównaniu z linią typu dzikiego.
Badanie pokazuje, jak ewolucja może prowadzić do powstania zintegrowanych jednostek złożonych z dwóch gatunków. Sklonowane samce mogą być postrzegane jako “organelle” na poziomie superorganizmu, co otwiera zupełnie nowe perspektywy w biologii ewolucyjnej i zmusza nas do ponownego przemyślenia tego, co wydawało się oczywiste w świecie przyrody.