Wetenschappers hebben een nieuwe koloniestructuur van vuurmieren ontdekt die zich bij één soort ontwikkelden voordat ze zich naar andere soorten verspreidden

Wetenschappers van de Queen Mary University of London hebben ontdekt dat een nieuwe vorm van mierengemeenschap zich over soorten verspreidt. Ze ontdekten dat nadat de nieuwe sociale vorm in één soort was geëvolueerd, een “supersociaal gen” met de instructies voor de nieuwe sociale vorm zich naar andere soorten verspreidde. Deze verspreiding vond plaats door kruising, d.w.z. fokken tussen verschillende soorten mieren. Deze onwaarschijnlijke gebeurtenis zorgt voor een alternatieve manier van leven, waardoor de mieren succesvoller zijn dan wanneer ze alleen de oorspronkelijke sociale vorm hadden.

Oorspronkelijk hadden rode vuurmieren kolonies met slechts één koningin. Het team ontdekte eerder dat er ongeveer een miljoen jaar geleden een nieuwe sociale vorm is ontstaan ​​waarin kolonies tientallen koninginnen kunnen bevatten. Een specifieke kopie van een groot deel van het chromosoom, het “supersociale gen” genoemd, omvat: genetische informatie Noodzakelijk om arbeiders meer dan één koningin te laten accepteren. Het nieuwe onderzoek, vandaag gepubliceerd in Natuurcommunicatieanalyseerde de volledige genomen of instructiesets van 365 mannelijke vuurmieren om de evolutie van het supersociale gen te onderzoeken, en ontdekte dat dezelfde kopie van dit chromosoom aanwezig is in verschillende vuurmieren. Oceaan.

De overdracht van grote hoeveelheden genetische informatie tussen soorten is zeldzaam vanwege genetische incompatibiliteit. In dit geval wogen de voordelen van het hebben van polygame koninginnen echter op tegen de onverenigbaarheid, en het genetische materiaal verspreidde zich herhaaldelijk naar andere soorten van het enige brontype waarin deze nieuwe sociale vorm evolueerde. De polyamoreuze sociale vorm heeft in veel situaties voordelen. Bijvoorbeeld meerdere koningin Kolonie Het heeft meer werksters en kan dus beter presteren dan een kolonie met slechts één koningin. Bovendien, als er een overstroming is, is het onwaarschijnlijk dat een kolonie met meerdere koninginnen koninginloos wordt.

Dr. Yannick Worm, Reader in Evolutionary Genomics and Bioinformatics aan de Queen Mary University of London en Fellow van het Alan Turing Institute, zei: “Dit onderzoek laat zien hoe evolutionaire innovaties zich over soorten kunnen verspreiden. Het laat ook zien hoe evolutie werkt op het niveau van DNA en chromosomen .”

“Het was ongelooflijk verrassend om te ontdekken dat andere soorten een nieuwe vorm van sociale organisatie kunnen verwerven door middel van kruising. Het gen-supergebied dat multiqueen-kolonies creëert, is een groot stuk van het chromosoom dat honderden genen bevat. De vele delen van het genoom evolueren naar werken op een bepaalde manier samen. Subtiel, en daarom is abrupte vermenging met verschillende kopieën van veel genen van andere soorten complex en zeer zeldzaam.

“In plaats van extra faculteiten uit te voeren zoals ze doen in-koningin Kolonie, de nieuwe versie van het supergen, zorgt ervoor dat arbeiders meerdere koninginnen accepteren. Na een uitgebreide bestudering van de geschiedenis van supergenen en de nieuwe sociale vorm, willen we nu genen of delen van Supergine regio, leiden tot deze gedragsveranderingen. Dit zal ook helpen om meer hiaten in ons begrip van evolutionaire processen op te vullen.”

Rodrigo Bracana, hoofdauteur van de studie, ook aan de Queen Mary University of London, voegde toe: “Onze studie laat zien hoe gedetailleerde analyse van grote aantallen wilde dieren verrassend nieuw inzicht kan geven in hoe evolutie werkt.”

Het team van Queen Mary was eerder een van de eersten ter wereld die een grootschalige DNA-sequencing-aanpak toepaste op landinsecten, waardoor ze een van de eerste bekende supergenen konden ontdekken.

rood vuurmieren Ze zijn inheems in Zuid-Amerika en berucht om hun pijnlijke beet. Eén zo’n soort is bekend in veel andere delen van de wereld, waar het een agressieve en dichtbevolkte invasieve plaag is geworden. Pogingen om de verspreiding van deze soort te beheersen zijn grotendeels mislukt, zoals blijkt uit de Latijnse naam, Solenopsis Invictabetekent “ontembaar”.