Termiti otkrivaju iznenađujuće posledice dugotrajne monogamije i gubitka repova spermatozoida

Termiti otkrivaju iznenađujuće posledice dugotrajne monogamije i gubitka repova spermatozoida

Istraživanje pokazuje da je dugotrajna monogamija dovela do gubitka repova spermatozoida kod termita. Ova promena je rezultat gubitka niza gena koji su bili ključni za njihovu evoluciju. Monogamija je, čini se, bila presudna za razvoj njihovog složenog društvenog sistema.

Termiti su otkrili iznenađujuću posledicu dugotrajne monogamije – gubitak repova spermatozoida rivalnih mužjaka. Ova promena uključuje gubitak niza gena koji su doprineli njihovom prelasku iz usamljenih buba u mega-socijalne termita, kako je pokazalo novo istraživanje. Na neki način, gubitak pokretljivosti spermatozoida bio je cena koju su ovi insekti platili za svoje inbredne mega-društva.

„Naučni rad pokazuje da razumevanje socijalne evolucije nije samo dodavanje novih osobina,“ kaže evolucioni biolog sa Univerziteta u Sidneju, Natan Lo, jedan od autora studije. „Ponekad se radi o tome šta evolucija odlučuje da ispusti.“

„Naši rezultati ukazuju da su preci termita bili strogo monogamni. Kada je monogamija postala ustaljena, više nije bilo evolutivnog pritiska da se održavaju geni povezani sa pokretljivošću spermatozoida.“

Geni, razvojna fiziologija i ponašanje ovih obavezno socijalnih insekata sugerišu da je specijalizacija na hrani bila glavni pokretač njihovog društvenog skoka. „Termiti su evoluirali iz predaka buba koji su počeli da žive unutar i jedu drvo,“ objašnjava Lo. „Naša studija pokazuje kako se njihova DNK prvo menjala dok su se specijalizovali na ovoj siromašnoj ishrani, a zatim ponovo kada su postali socijalni insekti.“

Upoređujući bube i termite, entomologinja sa Univerziteta Normal u Južnoj Kini, Jingjing Cui, i njeni saradnici, uključujući Lo-a, otkrili su da termiti imaju mnogo manje genetske biblioteke od buba, sa manje gena povezanih sa metabolizmom, varenjem i reprodukcijom. „Iznenađujući rezultat je da su termiti povećali svoju socijalnu složenost gubitkom genetske složenosti,“ kaže Lo. „To je u suprotnosti sa uobičajenim pretpostavkama da složenije životinjske zajednice zahtevaju složenije genome.“

Štaviše, razvojno vreme izražavanja gena za energetsku metabolizam, koje je zavisilo od količine hrane koju su im stariji sibilinzi pružali, odredilo je da li će larva termita postati radnik ili budući kralj ili kraljica kolonije. Ako dobiju dovoljno hrane, brže se razvijaju i postaju radnici; manje hrane stvara sporije razvijajuću reproduktivnu nimfu. Ako ove nimfe na kraju postanu krunisan, razmnožavaju se sa svojim rođacima.

„Ove povratne petlje deljenja hrane omogućavaju kolonijama da precizno podešavaju svoju radnu snagu,“ objašnjava Lo. „Pomažu da se objasni kako termiti održavaju stabilna, visoko efikasna društva tokom dugih perioda.“

Zajedno, ovi rezultati sugerišu da su, barem kod termita, monogamija i visoka srodnost bili ključni za razvoj njihovog složenog društvenog sistema. Definitivno nije model koji bi se savetovao sisavcima da repliciraju, iako neki očigledno pokušavaju.