Πέμπτη, 13 Σεπτεμβρίου 2018

Γιατί οι εργάτριες σκοτώνουν τις βασίλισσες;

Άκεντρες μέλισσες φρουρούν την είσοδο της φωλιάς τους. (Graham Wise/Flickr)

Γιατί οι μέλισσες προτιμούν ορισμένες βασίλισσες έναντι των άλλων; Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύεται στο Springer, δείχνει ότι κάποιες εργάτριες δολοφονούν τις βασίλισσες τους, εάν αυτές δεν γεννούν τον σωστό τύπο αρσενικών απογόνων.
Ως άνθρωποι διαφέρουμε από τις μέλισσες καθώς είμαστε διπλοειδείς οργανισμοί. Αυτό σημαίνει ότι κάθε ένας από εμάς περιέχει δύο αντίγραφα του κάθε χρωμοσώματος (ένα από κάθε γονέα). Οι μέλισσες, ωστόσο, λειτουργούν λίγο διαφορετικά. Οι θηλυκές μέλισσες είναι διπλοειδείς (όπως και εμείς) προέρχονται δηλαδή από γονιμοποιημένα αυγά. Μια βασίλισσα πρέπει να ζευγαρώσει για να γεννήσει θηλυκές μέλισσες. Αλλά οι αρσενικές μέλισσες, γνωστές ως κηφήνες, είναι συνήθως απλοειδείς οργανισμοί, που δημιουργούνται από μη γονιμοποιημένα αυγά και μια βασίλισσα μπορεί να τα παραγάγει χωρίς ποτέ να ζευγαρώσει.
Η βασίλισσα γονιμοποιείται μια φορά, αποθηκεύει το σπέρμα και γεννάει για όλη την υπόλοιπη ζωή της. Έπειτα μπορεί να επιλέξει η ίδια τι είδους αυγό θα αφήσει σε κάθε κελί. Αν αυτό είναι γονιμοποιημένο, θα δημιουργηθεί μια θηλυκή εργάτρια, ενώ αν είναι αγονιμοποίητο θα δημιουργηθεί κηφήνας. Περιστασιακά, όμως, εμφανίζεται ένα σπανιότερο είδος αρσενικού πάνω στο οποίο η βασίλισσα δεν έχει κανέναν έλεγχο. Αυτά τα αρσενικά είναι διπλοειδή και συνήθως στείρα. Δημιουργούνται όταν ένας διπλοειδής οργανισμός (ουσιαστικά μια εργάτρια) “ξεγελιέται” και γίνεται αρσενικός. Αυτού του είδους οι κηφήνες είναι καταστροφικοί για την επιβίωση της αποικίας, επειδή καταναλώνουν πόρους, δεν μπορούν να συμβάλλουν στην αναπαραγωγή και όπως όλα τα αρσενικά υμενόπτερα (μέλισσες, μυρμήγκια και σφήκες) αρνούνται να εργαστούν.

Ο διάσπαρτος γόνος είναι συχνά σημάδι μεγάλης παρουσίας διπλοειδών κηφήνων.

Όταν καθορίζεται το φύλο το αναπτυσσόμενο σώμα των μελισσών εξετάζει μόνο ένα γονίδιο που ονομάζεται Complementary Sex Determination (CSD). Εάν αυτό το γονίδιο έχει δύο διαφορετικά αλληλόμορφα, προέρχεται δηλαδή από γονιμοποιημένο ωάριο, η μέλισσα γίνεται θηλυκή και εάν έχει μόνο ένα αλληλόμορφο, προέρχεται δηλαδή από ένα μη γονιμοποιημένο ωάριο, η μέλισσα γίνεται αρσενική. Κανονικά αυτό το σύστημα καθορισμού φύλου λειτουργεί καλά. Όμως εάν τυχαία η βασίλισσα ζευγαρώσει με ένα αρσενικό που φέρει ένα CSD αλληλόμορφο ίδιο με το δικό της, όπως για παράδειγμα σε περιπτώσεις αιμομιξίας, τότε οι μισοί διπλοειδείς απόγονοί της θα έχουν μόνο ένα είδος αλληλόμορφου CSD και θα γίνουν αρσενικοί αντί για θηλυκοί, μειώνοντας κατά το ήμισυ το εργατικό δυναμικό της νέας γενιάς.

Οι ερευνητές εξέτασαν το είδος Scaptotrigona depilis, ένα είδος άκεντρης μέλισσας που ζει στην Βραζιλία. Αφού δημιούργησαν δύο ομάδες αποικιών, με νέες και υγιείς βασίλισσες, τοποθέτησαν στη μία ομάδα, γόνο στείρων κηφήνων. Παρακολουθώντας την δραστηριότητά τους, παρατήρησαν ότι στις αποικίες που εισήχθησαν οι γόνοι με τα στείρα αρσενικά, οι βασίλισσες πέθαναν “μυστηριωδώς” περίπου 10 ημέρες μετά την εμφάνιση αυτών των αρσενικών. Αξίζει να σημειωθεί ότι όλες οι βασίλισσες είχαν ελεγχθεί ενδελεχώς από τους ερευνητές και ότι δολοφονήθηκαν παρά το γεγονός ότι ο γόνος δεν ήταν δικός τους.

Πως όμως οι εργάτριες ανιχνεύουν τα στείρα αρσενικά; Οι ερευνητές έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι τα φυσιολογικά απλοειδή αρσενικά μυρίζουν διαφορετικά από τα στείρα διπλοειδή αρσενικά. Η μυρωδιά τους αρχίζει να διαφέρει μετά την 10η μέρα, ακριβώς τη στιγμή που οι βασίλισσες ξεκίνησαν “μυστηριωδώς” να πεθαίνουν. Μπορούν να τα βρουν νωρίτερα; Οι γνωστές μας μελιτοφόρες μέλισσες, Apis mellifera, είναι σε θέση να εντοπίζουν εύκολα αυγά και προνύμφες που είναι διπλοειδή αρσενικά και να τα σκοτώνουν. Όμως στις άκεντρες μέλισσες οι προνύμφες σφραγίζονται νωρίτερα και οι εργάτριες δεν έχουν καμία επαφή μαζί τους, μέχρι οι κηφήνες να εκκολαφτούν.

Το Αμερικανικό κόκκινο μυρμήγκι (Solenopsis invicta)

Αυτό το είδος συμπεριφοράς δε συναντάται μόνο στις μέλισσες. Τα μυρμήγκια και οι σφήκες επίσης δολοφονούν τις βασίλισσες τους. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το Αμερικανικό κόκκινο μυρμήγκι στις αποικίες του οποίου δημιουργούνται “συμμορίες”. Κάθε “συμμορία” έχει την δικιά της οσμή που παράγεται από το συνδυασμό αλληλόμορφων ενός συγκεκριμένου γονιδίου, που επιτρέπει στα μυρμήγκια να εντοπίζουν ποιος είναι στη συμμορία τους και ποιος όχι. Οι εργάτριες θα σκοτώσουν βασίλισσες που έχουν διαφορετική οσμή. Στις κοινές σφήκες αλλά και μέλισσες οι εργάτριες συνήθως σκοτώνουν τις βασίλισσες τους όταν γεράσουν καθώς μειώνεται η ωοτοκία τους και εκπέμπουν λιγότερες φερομόνες.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου