Karınca ve Arı Kolonilerinin Gizemi: Evrim Kitaplarında Yanlış Bildiğimiz “Fedakarlık” Sırrı Ne?
ASU araştırmacıları, genetiğin tek başına ösosyalliğin kökenlerini açıklayamayacağını buldu.
Bir karınca kolonisinde, kraliçeler ürerken işçiler yavrulara bakar ve ortak emek etrafında kurulu bir toplumu sürdürür. Altmış yılı aşkın bir süredir evrim biyologları, ösosyallik olarak bilinen bu olağanüstü düzenlemenin kısmen karıncaların, arıların ve eşek arılarının alışılmadık bir genetik kalıtım sistemini paylaşmasından kaynaklanıp kaynaklanmadığını tartışıyorlardı.
Arizona Eyalet Üniversitesi’nden yapılan bir araştırma, bu genetik sistemin tek başına bu modeli açıklayabileceği fikrine meydan okuyor.
Current Biology’de yayınlanan çalışma, dişilerin iki kromozom seti, erkeklerin ise yalnızca bir set taşıdığı haplodiploidiyi inceledi. Ösosyallik başlangıçta bu sisteme sahip böcekler arasında daha sık evrimleşmiş gibi görünse de, bu ilişkinin neredeyse tamamı tek bir evrimsel daldan geliyordu: karıncaları, arıları ve iğneli eşek arılarını içeren iğneli Hymenoptera.
Böceklerin tamamında, haplodiploidi, ösosyalliğin evrimleşip evrimleşmeyeceğini bağımsız olarak tahmin etmedi. Sonuçlar, karmaşık böcek topluluklarının, yalnızca kromozom kalıtımından ziyade, belirli soylarla ilişkili özellikler nedeniyle tekrar tekrar ortaya çıktığını öne sürüyor.
Arizona Eyalet Üniversitesi Yaşam Bilimleri Okulu’nda doktora öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı Sachin Suresh, “İnsanlar bu hipotezi yaklaşık 60 yıldır tartışıyor,” dedi. “Birçok teorik tahmin vardı, ancak böcekler arasında yapılan resmi karşılaştırmalı testler şaşırtıcı derecede nadirdi.”
Haplodiploidinin neden ikna edici göründüğü
Ösosyallik, doğadaki en gelişmiş sosyal organizasyon biçimlerinden biridir. Koloniler, örtüşen nesilleri içerir, üyeler gençlerin yetiştirilmesinde işbirliği yapar ve üreme, diğerleri işçi olarak hizmet ederken bir veya birkaç bireyle sınırlıdır.
Her karınca türü, bal arıları ve bazı yaban arılarıyla birlikte ösosyaldir. Bu davranış, termitler, thripsler, yaprak bitleri ve az sayıda böcek de dahil olmak üzere diğer böcek gruplarında çok daha az sıklıkla evrimleşmiştir.
Haplodiploidi, uzun zamandır bu örüntü için olası bir açıklama sunmuştur. Dişiler döllenmiş yumurtalardan gelişir ve iki kromozom seti alırken, erkekler döllenmemiş yumurtalardan yalnızca bir setle ortaya çıkar.
Bazı koşullar altında, bu düzenleme kız kardeşleri kendi yavrularından daha yakın akraba yapabilir. Bu nedenle evrim teorisi, dişilerin bağımsız olarak üremek yerine kardeşlerini büyütmeye yardımcı olarak daha fazla kazanç sağlayabileceğini öne sürmüştür.
Bu fikir evrimsel biyoloji genelinde etkili olmuş ve ders kitaplarında yaygın olarak yer almaktadır. Ancak araştırmacılar, çok sayıda böcek türünü kapsayan ampirik veriler kullanarak bunu nadiren değerlendirmişlerdir.
Geniş kapsamlı bir test tabloyu değiştiriyor
Bu daha geniş testi yapmak için Suresh ve kıdemli yazar Timothy Linksvayer, on binlerce böcek türü için sosyal davranış ve genetik sistemler hakkında bilgi topladılar. Araştırmacılar, bu özellikleri mevcut en büyük iki tür düzeyindeki böcek aile ağacına yerleştirdiler.
Ardından, evrimsel ilişkileri hesaba katan filogenetik karşılaştırmalı yöntemler uygulayarak, farklı genetik kalıtım biçimleri altında ösosyalliğin ne sıklıkla ortaya çıktığını tahmin ettiler.
İlk sonuçlar, yerleşik hipotezi destekler gibi görünüyordu. Haplodiploid böcekler, diğer genetik sistemlere sahip böceklere göre ösosyalliğe daha sık geçiş yapıyor gibiydi.
Ancak daha ayrıntılı bir analiz, bu örüntünün neredeyse tamamının böcek aile ağacının bir dalında ortaya çıktığını gösterdi.
Suresh, “Resmi olarak test ettiğimizde, genetik belirleme sistemi ile ösosyallik arasında gerçek bir ilişki olmadığını gördük,” dedi. “Bu daha çok çevresel faktörler ve böceklerin yaşam öyküsü özellikleriyle ilgili.”
İğneli Hymenoptera’nın alışılmadık evrimsel tarihini hesaba kattıktan sonra, araştırmacılar bu grubun dışındaki haplodiploid böceklerin, diploid böceklere benzer oranlarda ösosyallik geliştirdiğini buldular.
ASU araştırmacıları, böceklerin tüm çeşitliliğini kapsayan yaklaşık 69.000 türü inceleyerek, son çalışmaların haplodiploidinin önemini neden sorguladığını da açıklığa kavuşturmaya yardımcı oldular. Genetik ve ösosyallik arasında geniş bir bağlantı gibi görünen şey, bunun yerine özellikle başarılı bir soyun evrimsel tarihini yansıtıyor.
Diğer özellikler ösosyalliği açıklayabilir
Bulgular, karıncalar, arılar ve yaban arıları arasında işbirlikçi toplulukların tekrar tekrar evrimleşmesine yardımcı olmuş olabilecek diğer özelliklere dikkat çekiyor.
Bu böceklerin iğneleri, özel yuvalama davranışları, çevresel koşullar ve diğer özellikleri, ortak bakım ve bölünmüş üreme etrafında organize olmuş kolonileri destekleyen koşullar yaratmış olabilir.
Çalışma, temel bir evrimsel hipotezin en kapsamlı ampirik değerlendirmelerinden birini sunuyor. Ayrıca, büyük karşılaştırmalı veri kümelerinin, uzun süredir devam eden bir biyolojik modelin istisnai bir soyu mu yoksa genel bir modeli mi yansıttığını nasıl ortaya çıkarabileceğini de gösteriyor. Evrensel kural.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Japonyada’ki Akkarınca Kolonilerinin Erilsiz Üreyebilecekleri Keşfedildi