'Hampir seperti fiksi ilmiah': semut Eropa adalah hewan pertama yang dikenal untuk mengkloning anggota spesies lain
Semut ratu di Eropa selatan menghasilkan klon jantan dari spesies yang sama sekali berbeda – merobek buku pedoman biologi reproduksi dan menyarankan kita perlu memikirkan kembali pemahaman kita tentang hambatan spesies.
Para pekerja di Iberian Harvester Ant (Panen Ibericus) Koloni adalah semua hibrida, dengan ratu perlu kawin dengan laki -laki dari spesies yang terkait jauh, Memanen strukturuntuk menjaga koloni berfungsi. Tetapi para peneliti menemukan bahwa beberapa populasi semut Harvester Iberia tidak memiliki M. Struktur Koloni di dekatnya.
“Itu sangat, sangat abnormal. Maksudku, itu semacam paradoks,” rekan penulis studi Jonathan Romiguierseorang ahli biologi evolusi di University of Montpellier, mengatakan kepada Live Science. Tim awalnya percaya ada masalah pengambilan sampel, tetapi mereka kemudian menemukan 69 wilayah di mana ini adalah masalahnya.
“Kami harus menghadapi fakta dan mencoba melihat apakah ada sesuatu yang istimewa di dalamnya Panen Ibericus Koloni, “kata Romiguier.
Dalam menetapkan untuk menyelesaikan paradoks ini, Romiguier dan timnya menemukan bahwa semut pemanen ratu Iberian juga bertelur yang mengandung jantan M. Struktur semut, dengan jantan ini akhirnya menjadi ayah para pekerja. Penemuan ini, diterbitkan 3 September di jurnal Alamadalah pertama kalinya setiap hewan direkam menghasilkan keturunan dari spesies lain sebagai bagian dari siklus hidup normal mereka.
“Pada tahap awal, itu semacam lelucon di tim,” kata Romiguier. “Tapi semakin kita mendapatkan hasil, semakin banyak hipotesis dan bukan lelucon lagi.”
Terkait: Lebah tunggal membuat pasukan klon abadi berkat kebetulan genetik
Semut adalah Eusosial Serangga, yang berarti koloni mereka membentuk super-organisme kooperatif terutama terdiri dari betina yang tidak subur, yang disebut pekerja, dan sejumlah kecil betina reproduksi, yang disebut ratu. Laki -laki hanya ada untuk menyuburkan ratu selama mereka Penerbangan kawin dan mati segera setelah itu.
Queens hanya kawin sekali dalam hidup mereka dan menyimpan sperma dari pertemuan ini di organ khusus. Dia kemudian menarik dari simpanan sperma ini untuk bertelur baru yang berisi salah satu dari tiga jenis keturunan: ratu, pekerja atau pria.
Namun, semut pemanen Iberia yang kawin dengan laki -laki dari spesies mereka sendiri hanya dapat menghasilkan ratu baru. Ini dianggap sebagai hasil dari Gen Ratu yang egoisdi mana DNA dari pria M. Ibericus Menjamin kelangsungan hidupnya lintas generasi dengan bias larva untuk menghasilkan ratu subur daripada pekerja yang tidak subur – yang dikenal sebagai “curang kerajaan.”
Untuk menghindari ini, ratu harus menggunakan sperma dari pria M. Struktur semut untuk menghasilkan pekerja mereka.
Inilah sebabnya keberadaan yang berkembang terisolasi M. Ibericus Koloni adalah teka -teki.
Untuk menemukan jawaban, para peneliti pertama kali mencicipi 132 laki -laki dari 26 koloni semut pemanen Iberia untuk mencari tahu apakah ada M. Struktur jantan hadir. Mereka menemukan bahwa 58 ditutupi rambut dan 74 tidak berambut. Pemeriksaan yang lebih dekat dari genom nuklir dari subset semut -semut ini mengungkapkan bahwa semua yang berbulu adalah M. Ibericus dan semua yang botak M. Struktur.
Tapi ini bukan bukti bahwa ratu bertelur jantan dari dua spesies yang berbeda – mungkin ada beberapa yang tersembunyi M. Struktur Queens memproduksi pria aneh. Jadi tim mengurutkan DNA mitokondriayang diturunkan oleh ibu, dari 24 M. Struktur laki -laki, dan menemukan itu berasal dari ibu yang sama dengan M. Ibericus Teman Sarang Pria.
“Ini adalah detail yang membuat saya menyadari bahwa 'mungkin kita melakukan sesuatu yang sangat, sangat, sangat besar,'” kata Romiguier.
Tim kemudian memisahkan 16 ratu dari koloni laboratorium dan melihat urutan genetik dari telur yang baru mereka letakkan. Mereka menemukan bahwa 9% dari telur mereka terkandung M. Struktur semut. Mereka kemudian secara langsung mengamati seorang ratu tunggal yang memproduksi laki-laki dari kedua spesies dengan memantau induknya setiap minggu selama periode 18 bulan.
Bersama -sama, semua temuan ini menunjukkan bahwa ratu semut pemanen Iberia sedang mengkloning M. Struktur laki -laki dan tidak meneruskan DNA nuklir mereka sendiri. Para peneliti sekarang perlu menentukan mekanisme yang tepat yang mendasari kloning ini, kata Romiguier, dan mencari tahu pada titik apa DNA ibu dihilangkan.
Denis Fournierseorang ahli biologi dan ahli ekologi evolusioner di Free University of Brussels, Belgia, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa itu “hampir seperti fiksi ilmiah” ketika ia pertama kali mengetahui penemuan ini. “Ini menjatuhkan rahang! Sebagian besar dari kita belajar bahwa batas-batas spesies itu kuat, namun di sini ada sistem di mana semut secara teratur menyeberanginya sebagai bagian dari kehidupan normal,” katanya kepada Live Science dalam email.
Tim telah menyebut sistem reproduksi baru ini “xenoparity,” yang berarti kelahiran spesies yang berbeda. Romiguier mengatakan tim tidak sepenuhnya yakin kapan sistem ini pertama kali muncul di semut pemanen Iberia, tapi itu di suatu tempat antara kapan M. Ibericus Dan M. Struktur Berpisah di sepanjang jalur evolusi yang berbeda 5 juta tahun yang lalu dan beberapa ribu tahun yang lalu.
“Penemuan ini adalah pengingat yang bagus untuk tetap terbuka terhadap yang tak terduga,” kata Fournier, mencatat bahwa temuan itu membuka pertanyaan baru tentang kerja sama, konflik dan ketergantungan di alam. “Sekarang kita tahu sistem seperti itu mungkin terjadi, sangat menyenangkan untuk berpikir bahwa data lama yang membingungkan mungkin tiba -tiba masuk akal mengingat penemuan ini,” tambahnya.
