Диета на генома при мравките за рязане на листа - симбиотичният начин на живот се отразява в генома на
Симбиотичният начин на живот се отразява в генома на насекомите
Мравките за рязане на листа оперират „селско стопанство“: Те отрязват листа от дърветата и, като на поточна линия, носят отломки от листа в подземните си гнезда. Насекомите отглеждат върху него гъби, с които се хранят. Международен изследователски консорциум сега за пръв път показа: Този високоспециализиран начин на живот се отразява в генетичния състав на мравките за рязане на листа и доведе например до факта, че липсват определени гени, които иначе са необходими за храносмилането.
Изследователите, водени от професорите Камерън Къри и Гарет Суен от Американския университет в Уисконсин-Мадисън, сега представят резултатите от новото си проучване, в което те анализират пълния геном на листните мравки от вида Atta cephalotes, в списание "PLoS Genetics".
Отглеждане на гъби на възраст до 50 милиона години
„От генома вече можем да прочетем част от еволюционната история на мравките през последните 30 до 50 милиона години - управлението на гъби вероятно е било толкова дълго“, обяснява Ерих Борнберг-Бауер от Института за еволюция и биоразнообразие към университета в Мюнстер (WWU) чийто екип също изигра ключова роля в проекта.
Поради богатата храна, мравките за рязане на листа могат да си позволят да загубят някои гени, които играят важна роля в метаболизма на други насекоми. Мравките вече не произвеждат определени храносмилателни ензими - те са станали излишни, тъй като храносмилането на гъбичните продукти не изисква разграждането на протеините.
Ларвите на мравките също са загубили способността да произвеждат определени аминокиселини. „Предполагаме, че гъбичките ги снабдяват със себе си и следователно вече не е необходимо мравките да ги произвеждат“, продължава Борнберг-Бауер.
Отслабване на генома при мравки за рязане на листа
Ключът към това отслабване на генома се крие в симбиотичния начин на живот на мравките за рязане на листа. Животните живеят в мрежа от взаимни екологични зависимости. Много физически изключително различни кутии работници оптимизират отглеждането на гъби чрез прецизно разделение на труда.
Те включват например гигантски жени-воини, които защитават колонията и гъбата. Има и мънички градинари, които внимателно поддържат гъбичките с деликатните си устни, или фуражи, специализирани в събирането на листа.
Бактериите правят гъбните градини без паразити
Според изследователите гъбата често се атакува от друг паразит. Но мравките вземат предпазни мерки: Те носят определени бактерии по тялото си и ги хранят с жлезист секрет. Бактериите от своя страна помагат да се запазят гъбните градини без паразити.
Други бактерии използват гъбните градини като източник на храна, а в замяна снабдяват гъбите и мравките с азот. По този начин мравките са разработили не само вид земеделие, но и високоспециализирани хигиенни мерки. В същото време обаче те също стават зависими - без гъбичките колониите загиват.
Генетичната основа на разделението на кутиите е неясна
Генетичната основа на разделението на кутиите все още е загадка. „Но чрез изследване на генома скоро и тук ще последват нови открития“, подозира Борнберг-Бауер.