Još
Dodatno

Ukucajte željeni termin u pretragu i pritisnite ENTER

Novi geni određuju podelu rada u društvima insekata

Novi ili veoma modifikovani geni igraju glavnu ulogu u razvoju različitih kasta unutar mravlje kolonije.

  Izvor: Foto: Wikimedia Commons

Evolutivna biološkinja Johan Gutenberg Univerziteta u Majncu (JGU) došla je do tog zaključka tokom najnovijeg istraživanja gena. Doktorka Barbara Feldmajer i njene kolege sa Zoološkog instituta JGU proučavali su kako se različite kaste ženki uzdižu, tj. formiraju.

Mravlja kolonija se uglavnom sastoji iz kraljice i radnika. Štaviše, radnici se mogu razlikovati u zavisnosti od zadatka koji obavljaju, poput negovanja legla, traganja za hranom ili odbrane kolonije. Ova bihevioralna specijalizacija može biti praćena morfološkim i psihološkim razlikama. Kraljice, koje su odgovorne jedino za reprodukciju, mogu da žive do 30 godina, dok radnici imaju životni vek koji varira od nekoliko meseci do par godina. Među nekim vrstama postoje i mravi vojnici, koji mogu da teže i do 100 puta više od svojih rođaka radnika koji se brinu o leglu.

Zanimljivo je da različite fenotipske osobine kraljica i radnika imaju istu genetsku osnovu; različite fenotipske putanje određuju se hranom koje larve dobijaju tokom razvoja. Obično je kraljica jedina jedinka koja ima reproduktivnu ulogu, ali ukoliko ugine ili bude uklonjena, neki radnici negovatelji će razviti svoje jajnike i početi sa reprodukcijom. Taj fenomen je ono što su naučnici iz Majnca eksploatisali kako bi podstakli plodnost u ranicima negovateljima Temonothorax longisinosus vrste mrava. Time je omogućeno poređenje plodnih radnika sa neplodnim negovateljima, tragača za hranom i kraljicama kako bi se utvrdili geni koji uzrokuju tako velike razlike u ponašanju, plodnosti i životnom veku.

„Pred nama je idealan sistemski model za istraživanje polifenizma, koji opisuje situaciju u kojoj jedan isti genotip daje podsticaj razvoju fenotipa koji se razlikuju u pogledu pojedinačne morfologije, ponašanja i istorije života.“, rekla je doktorka Barbara Feldmajer. Svaki uzorak korišćen za sekvenciranje RNK obuhvatao je do 100 miliona očitavanja, odnosno, kratki sekvencioni delovi oko 100 osnovnih parova. Najveća razlika u genima pronađena je između kraljice i kasti radnika, dok je najmanja razlika utvrđena između neplodnih negovatelja i tragača za hranom. Plodni negovatelji se nalaze na sredini između kraljice i sterilnih radnika.

Kraljice su imale izražene mnoge gene specifične za kaste, čije funkcije su bile poznate usled poređenja sa drugim vrstama. To nije slučaj sa radnicima među kojima skoro polovina ima genetske karakteristike koje imaju nepoznatu funkciju. „Ili su geni radnika bili podvrgnuit velikoj modifikaciji ili su to potpuno novi geni.“, objasnila je Feldmajerova. Činjenica da kraljice izražavaju više gena poznatih u pojedinačnim himenopterima i drugim insektima uklapa se u evoluciju društvenih insekata gde su radnici osnova.

„Ovo istraživanje razlika u genima među mravljim kastama je karakteristika ogromnih napredaka koji se dešavaju na polju biologije.“, objanila je profesorka Suzan Fojtcik, šefica Radne grupe za evolutivnu biologiju Univerziteta u Majncu. Sekvenciranje RNK je tehnika koja omogućava naučnicima da izvuku dublje molekularne informacije čak i za organizme koji nisu standardni biološki modeli, poput voćnih mušica Drosophila. „Sada možemo da posmatramo vrste poznate po svojoj kompleksnosti u socijalnom ponašanju. Kao dodatak, proučavanjem mrava možemo dobiti uvid u gene koji su odgovorni za neobično dug život i plodnost kraljica insekata.“, dodala je Fojtcikova.

Komentari 0

Vaš komentar je uspešno poslat i postaće vidljiv čim ga naši administratori odobre.

Slanje komentara nije uspelo.

Nevalidna CAPTCHA

Inicijalizacija u toku...

Najnovije

Priroda

Nauka