Ez a hangyakirálynő kész biotech labor

Az ember esetében nem nagyon csodálkozunk azon, ha egyes kisgyerekek nem az édesanyjuk férjére, hanem mondjuk a szemközti szomszédra hasonlítanak. Van egy hangyafaj, amelynek királynői csak saját királyi vérvonaluk fenntartására veszik igénybe saját fajukba tartozó hímeket, míg a dolgozók létrejöttét kizárólag egy rokon faj hímjeivel párosodva képesek biztosítani, vagyis ezek hibridek lesznek. Cserében a királynő a szomszéd faj hímjeit képes klónozni. Ha ön se tudja elsőre követni, ki kivel van, nincs egyedül.

Az Ibériai-félszigeten két maggyűjtő hangyafaj él, amelyek azonban nem túl közeli rokonok, mintegy ötmillió éve elkülönültek egymástól. E fajok a déli maggyűjtő hangya (Messor ibericus) és az egyébként hazánkban is élő közönséges maggyűjtő hangya (Messor structor). Egészen eddig úgy tudtuk, hogy egy faj ugyanazon fajba tartozó utódokat hoz létre – e maggyűjtő hangyák ezt az elképzelésünket gyökerestől felforgatták.

A társas rovarok (pl. hangyák vagy háziméhek) szaporodása önmagában is igen különleges. Csak a királynő szaporodik, és ő is csupán egyszer párzik egy hímmel egész életében, majd elraktározza a hímivarsejteket. A maggyűjtő hangya királynőnek hosszú, akár 10 évet is elérő életén át egyetlen randevúból származó ivarsejteket kell beosztania.

Azért akadnak még persze trükkjei, peterakás közben ő dönti el ugyanis, mely petéket termékenyíthet meg a tárolt sperma. A dolgozók (ők nőstények) csak megtermékenyített petékből születnek, a hímek azonban megtermékenyítés nélküli peték leszármazottai. A következő generációs királynőt pedig egy megtermékenyített (dolgozónak születő) petéből speciális, fehérjedús étrenddel felnevelt nőstény adja majd.

Egy francia vezetésű nemzetközi kutatócsoport nemrégiben a déli maggyűjtő hangya genomját vizsgálta meg, amikor a rendkívüli szaporodási stratégiát észlelte. A kutatást a Science ismertette. Nemcsak hogy különösen sokszínűnek találták a faj genetikai összetételét, de akárhány dolgozót vizsgáltak meg, az mind első generációs hibridnek bizonyult. Ez azt jelenti, hogy bár az anyjuk a déli maggyűjtő hangya fajba tartozik, az apjuk egy közönséges maggyűjtő hangya volt!

A hangyatörténet legfurcsább jelenetére azonban csak ezt követően bukkantak rá a kutatók: olyan helyeken is ez a hibrid összetétel jellemezte a dolgozókat, ahol az apát adó faj egyáltalában nem élt. Így például Szicíliában, ahol a legközelebbi apajelölt jó 700 kilométerre volt. A kutatók rengeteg hangyakolóniát feltúrtak, hogy begyűjtsenek hímeket (a hímek csak az év egy rövid időszakában élnek), és kivizsgálják e rejtély hátterét.

Végül 26 kolóniából 132 hímet szedtek össze, ám itt jött az új meglepetés: a hímek fele alig szőrös fazonú volt, hasonlóan néztek ki, mint a közönséges maggyűjtő hangya hímek. E fura hímek genomja is különös volt, míg a sejtmag genom a közönséges maggyűjtő hangya génjeit tartalmazta, a mitokondriális genom a déli maggyűjtő hangyáét. A mitokondriális DNS-t kizárólag az anyától örökli minden állat, így az biztos volt, hogy e szőrmentes hímek mamája déli maggyűjtő hangya.

A kutatók szerint a déli maggyűjtő királynők egész egyszerűen klónozzák a közönséges maggyűjtő hímeket.

Ezt úgy képzelhetjük el, hogy bár a déli királynő lehetővé teszi, hogy a közönséges hím spermiuma behatoljon a petesejtjébe, ám eztán a saját DNS-ét kiemeli a petesejt magjából, így klasszikus megtermékenyülésre nincs lehetőség. Ezzel azt biztosítják, hogy a helyzetből hím utód jön létre (ne feledjük: ha lezajlana a megtermékenyítés, akkor abból egy szaporodásképtelen dolgozó születne csupán). Így olyan helyeken is rendelkezésre állhatnak közönséges maggyűjtő hímek, ahol egyébként a faj nem él.

Ahol mindkét faj él, ott előfordulnak „vegyes házasságok”, de ez sem általános. Valamikor a régmúltban egy déli maggyűjtő hangya királynő a begyűjtött spermium segítségével nekiállt klónozni a másik faj hímjeit, és innentől kezdve nem volt szükség már a másik faj jelenlétére.

A másik faj hímje általi megtermékenyítés segítségével így a saját hibrid dolgozóit létre tudja hozni, és a spermiumból a következő klón hím generációt is. A saját faj hímjei által megtermékenyített petékből viszont kizárólag királynők fejlődhetnek, így a déli maggyűjtő hangya hím egyetlen feladata a királynői vérvonal fenntartása.

Bár klónozást más hangyafajoknál is ismernek a szakemberek, ez az első eset, hogy nem a saját fajából, hanem egy másik fajból hoz létre klónt a királynő. A módszernek a xenoparitás, azaz az „idegen fajú szülés” elnevezést adták. Valószínűleg amiatt alakulhatott ki ez a filmsorozatokba illően bonyolult szaporodási módszer, mert valamikor a múltban megsérült a déli maggyűjtő hangya normál szaporodása, részleges genetikai összeférhetetlenség alakult ki.

Bár királynőt ma is képes nemzeni e hangyafaj hímje, a királynő önmagában mit sem ér. Dolgozókat viszont csak a „szemközti szomszéd” tud nemzeni, így a királynők mindkét faj hímjével kénytelenek párosodni.