مورچه های دیوانه زرد قوانین تولید مثل را زیر پا می گذارند.
محققان در 7 آوریل گزارش دادند که هر مورچه نر دارای جمعیت های جداگانه ای از سلول ها از دو دودمان ژنتیکی مجزا است که آنها را “کایمرا” می کند. علوم پایه. مورچه های دیوانه زرد (آنوپلوپیس گراسیلیپس) اولین گونه شناخته شده ای هستند که برای ایجاد نرهای بارور به کایمریسم نیاز دارند.
وارینگ «باک» تریبل، ژنتیک‌دان تکاملی از دانشگاه هاروارد، که در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید: «این پاسخی زیبا به انواع سیستم‌های جفت‌گیری غیرعادی است که در مورچه‌های دیگر مشاهده کرده‌ایم». ما ممکن است این را به عنوان گام بعدی تکاملی در مورچه ها در نظر بگیریم.
اکثر جانوران از یک سلول اسپرم و یک سلول تخمک که به یکی می‌شوند و DNA آنها را ترکیب می‌کنند، رشد می‌کنند. همانطور که یک موجود رشد می کند، تمام سلول های بعدی، به جز سلول های جنسی، دو مجموعه کروموزوم حامل DNA را حمل می کنند، یکی از هر والدین. به عبارت دیگر، این سلول های جسمی همه حامل اطلاعات ژنتیکی یکسانی هستند. سلول های اسپرم و تخمک فقط حاوی یک مجموعه کروموزوم هستند.
اما در بسیاری از مورچه ها، همراه با سایر حشرات مانند زنبورها و زنبورها، تنها ماده ها دارای سلول های جسمی با جفت کروموزوم هستند. نرها معمولاً از تخم‌های بارور نشده رشد می‌کنند. بنابراین سلول های سوماتیک آنها فقط یک مجموعه کروموزوم را در خود جای می دهند.
با این حال، مطالعه‌ای در سال 2007 نشان داد که حدود نیمی از مورچه‌های دیوانه زرد نر نمونه‌برداری شده دارای دو نسخه متفاوت از ژن‌های مشابه هستند، درست مانند مورچه‌های کارگر ماده این گونه.
هوگو داراس زیست‌شناس تکاملی از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینز در آلمان می‌گوید: «هیچ منطقی نبود که همه نرهای این گونه دیپلوئید باشند،» یا در هر سلول جسمی دو مجموعه کروموزوم داشته باشند. او می‌گوید وقتی این اتفاق در مورچه‌های دیگر می‌افتد، نرها معمولا عقیم هستند. “هیچ کس توضیحی نداشت.”
بنابراین داراس و همکارانش صدها مورچه دیوانه زرد را از سراسر شرق و جنوب شرقی آسیا جمع آوری کردند. تجزیه و تحلیل زنان – ملکه ها و کارگران – نشان داد که حق امتیاز در این گونه منشأ ژنتیکی دارد. ملکه‌های تولید مثلی از ترکیب اسپرم و سلول‌های تخمک از یک دودمان به وجود آمدند، که محققان آن را R نامیدند. کارگران دورگه‌ای از دو دودمان مختلف بودند، دیگری که W نام داشت. به عبارت دیگر، کارگران ژنوم R/W داشتند، در حالی که ملکه‌ها دارای R بودند. ژنوم /R.
مطابق با مطالعه قبلی، محققان مردان R/W را شناسایی کردند. اما آنها همچنین دریافتند که سلول‌های سوماتیک نر مانند سایر گونه‌های مورچه‌ها فقط یک مجموعه کروموزوم دارند. استخراج DNA از سلول های منفرد نشان داد که به جای داشتن جفت کروموزوم در سلول ها، هر سلول حاوی کروموزوم هایی از یکی از دو دودمان است.
آزمایش‌های بیشتر نشان داد که سلول‌های R و W به طور نابرابر در سراسر بدن مردان توزیع شده‌اند. در حالی که بیشتر بدن حاوی اکثر سلول های R بود، تقریباً 75 درصد بر اساس بافت نمونه برداری شده، این نسبت در اسپرم تقریباً تغییر کرد – 65 درصد سلول های W بودند.
مورچه های دیوانه زرد نر هر دو DNA W و R را به ارث می برند. اما این ژنوم ها به جای جفت شدن در سلول ها، جدا باقی می مانند و سلول های مختلفی را اشغال می کنند. یک تجزیه و تحلیل ژنتیکی جدید نشان داد که این سلول‌های W و R به طور نابرابر در سراسر بدن توزیع شده‌اند و این توزیع در بین افراد متفاوت است. پنج نر نماینده (نشان داده شده) تغییر در نسبت سلول‌ها با DNA R یا W موجود در بافت‌های مختلف را نشان می‌دهند.ح. دراس و همکاران/علوم پایه 2023مورچه های دیوانه زرد نر هر دو DNA W و R را به ارث می برند. اما این ژنوم ها به جای جفت شدن در سلول ها، جدا باقی می مانند و سلول های مختلفی را اشغال می کنند. یک تجزیه و تحلیل ژنتیکی جدید نشان داد که این سلول‌های W و R به طور نابرابر در سراسر بدن توزیع شده‌اند و این توزیع در بین افراد متفاوت است. پنج نر نماینده (نشان داده شده) تغییر در نسبت سلول‌ها با DNA R یا W موجود در بافت‌های مختلف را نشان می‌دهند.ح. دراس و همکاران/علوم پایه 2023از آنجایی که هم کارگران و هم نرها از ترکیب اسپرم W با تخمک R به دست می‌آیند، جنسیت به ادغام بسته‌های DNA یا هسته‌های آنها بستگی دارد. فیوژن یک ماده ایجاد می کند. اما عدم جوش خوردن باعث می شود که دو هسته به طور جداگانه در یک تخمک تقسیم شوند و یک نر تولید شود.
مشخص نیست که چرا این شیوه تولید مثل هرگز دیده نشده در این مورچه ها تکامل یافته است. با امتناع از ترکیب شدن با سلول تخمک، [the sperm] تریبل می گوید که ممکن است بتواند بازده تولیدمثلی خود را افزایش دهد. مورچه های کارگر ماده عقیم هستند و بنابراین نمی توانند ژنوم W را منتقل کنند.
داراس می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم که این ممکن است یک تعامل بین دو ژنوم باشد که در تضاد هستند اما گاهی با هم همکاری می‌کنند. این دودمان متمایز ممکن است به طور مستقل در دو جمعیت مورچه جداگانه تکامل یافته باشند که در نهایت در هم آمیخته شدند. او می‌افزاید، یا می‌توانستند با ژن‌های مشابهی که در طول زمان از هم جدا شده‌اند، شروع کنند. اما به نظر می رسد که کل ژنوم ها از هم جدا شده اند و هیچ ماده ژنتیکی را مبادله نمی کنند.
این روش تولید مثل عجیب می‌تواند برای جمعیت مورچه‌ها مفید باشد و به عنوان مورچه دیوانه زرد به عنوان یکی از بدترین گونه‌های مهاجم جهان منجر شود.SN: 9/15/09). از آنجایی که ادغام هسته های R و W تنها منجر به کارگران عقیم می شود، ژنوم ها هرگز نمی توانند مخلوط شوند و به نسل بعدی منتقل شوند. بنابراین، مورچه ها از هر گونه احتمال همخونی اجتناب می کنند، ویژگی که در سایر گونه های مورچه مهاجم دیده می شود.SN: 2/1/11).
واهی در موجودات دیگر از جمله انسان یافت شده است، اما معمولاً تصادفی است. مورچه‌های دیوانه زرد اولین گونه شناخته شده‌ای هستند که در آن کیمریسم جنسیت را تعیین می‌کند. اما برخی از دانشمندان تخمین می زنند که حدود 20000 گونه مورچه وجود دارد و سیستم تولید مثل اکثر آنها مورد مطالعه قرار نگرفته است.
گوجی ژانگ، زیست شناس تکاملی از دانشگاه ژجیانگ در هانگژو، چین که در این تحقیق شرکت نداشت، می گوید: «این یک سیستم بسیار ویژه است. سوال این است که چقدر این سیستم را می توان در دودمان مورچه های دیگر مشاهده کرد.
