Genómová strava v mravcoch na rezanie listov - symbiotický spôsob života sa odráža v genóme
Symbiotický spôsob života sa odráža v genóme hmyzu
Mravce na rezanie listov pracujú v poľnohospodárstve: strihajú listy zo stromov a podobne ako na bežiacom páse nosia odrezky listov do svojich podzemných hniezd. Hmyz na ňom pestuje huby, ktorými sa živí. Medzinárodné výskumné konzorcium teraz ukázalo prvýkrát: Tento vysoko špecializovaný spôsob života sa odráža v genetickom zložení mravcov rezačov listov a viedol napríklad k tomu, že chýbajú určité gény, ktoré sú inak potrebné na trávenie.
Vedci pod vedením profesorov Camerona Currieho a Garreta Suena z americkej univerzity vo Wisconsine-Madisone teraz v časopise „PLoS Genetics“ prezentujú výsledky svojej novej štúdie, v ktorej po prvý raz analyzovali kompletný genóm mravca Atta cephalotes rezača listov.
Hubárčenie až 50 miliónov rokov staré
„Z genómu si teraz môžeme prečítať niečo o evolučnej histórii mravcov za posledných 30 až 50 miliónov rokov - správa húb je tu asi tak dlho,“ vysvetľuje Erich Bornberg-Bauer z Inštitútu pre evolúciu a biodiverzitu na univerzite v Münsteri (WWU). ktorých tím tiež zohral v projekte kľúčovú úlohu.
Vďaka bohatému prísunu potravy si mohli mravce rezačky listov dovoliť stratiť niektoré gény, ktoré hrajú dôležitú úlohu v metabolizme iného hmyzu. Mravce už neprodukujú určité tráviace enzýmy - stali sa nadbytočnými, pretože trávenie plesňových produktov nevyžaduje odbúravanie bielkovín.
Larvy mravcov tiež stratili schopnosť produkovať určité aminokyseliny. „Predpokladáme, že huba ich nimi zásobuje, a preto už nie je potrebné, aby ich mravce produkovali,“ pokračuje Bornberg-Bauer.
Genóm zoštíhľujúci v mravcoch na rezanie listov
Kľúč k zoštíhleniu genómu spočíva v symbiotickom spôsobe života mravcov rezačov listov. Zvieratá žijú v sieti vzájomných ekologických závislostí. Početné fyzicky extrémne odlišné pracoviská optimalizujú pestovanie húb presnou deľbou práce.
Patria sem napríklad obrie bojovníčky, ktoré bránia kolóniu a huby. Existujú aj malí záhradníci, ktorí opatrne huba opatrujú svojimi jemnými ústami, alebo sekáči, ktorí sa špecializujú na zber listov.
Baktérie vytvárajú hubové záhrady bez parazitov
Podľa vedcov je huba často napadnutá iným parazitom. Mravce však robia preventívne opatrenia: Nosia na tele určité baktérie a kŕmia ich žľazovým sekrétom. Baktérie zase pomáhajú udržiavať hubové záhrady bez parazitov.
Ostatné baktérie používajú hubové záhrady ako zdroj potravy a na oplátku dodávajú plesniam a mravcom dusík. Mravce tak vyvinuli nielen druh poľnohospodárstva, ale aj vysoko špecializované hygienické opatrenia. Zároveň sa však stali aj závislými - bez huby kolónie zahynú.
Genetický základ rozdelenia do škatúľ je nejasný
Genetický základ divízie box je stále záhadou. "Ale skúmaním genómu budú čoskoro nasledovať aj nové nálezy," podozrieva Bornberg-Bauer.