Tropičtí termiti tvoří největší harémy
Je zajímavé, že velká většina mnohobuněčných organismů na Zemi využívá k rozmnožování pohlavního procesu. Jednou z pozoruhodných výjimek jsou vířníci, kteří jsou schopni se po miliony let rozmnožovat pouze nepohlavně. Sexuální rozmnožování mělo významný vliv na rozvoj života na naší planetě, přesto je zatíženo jistými nevýhodami. Tou asi nejzásadnější je rozřeďování genetické informace rodiče, která je předávána potomkům. Možná i proto lze nalézt nemálo druhů živočichů a rostlin, které pohlavní proces kombinují v některé části životního cyklu s množením nepohlavním. Jak využívají výhod obou typů reprodukce zástupci vyšších termitů druhu Embiratermes neotenicus, zkoumali vědci z PřF UK a institucí z Francie a Belgie.
Termiti, jak je dobře známo, patří mezi společenský hmyz. Veškerou reprodukci zajišťuje královna za pomoci krále a chod kolonie pak obstarávají kasty dělníků a vojáků, kteří jsou neplodní. A právě to, jakým způsobem královna předává svou genetickou informaci do dalších generací, je u zmíněného druhu termita velmi zajímavé.
Vědci zkoumali 43 hnízd na 10 lokalitách ve Francouzské Guayaně, ve kterých pátrali především po reprodukčních jedincích. Kromě královského páru se nacházely v hnízdech také stovky tzv. neotenických královen, tedy vývojem nedospělých, ale zcela plodných samiček. Pomocí molekulárních metod – mikrosatelitů, tj. krátkých opakujících se sekvencí DNA – vědci zjišťovali genetickou strukturu vybraných kolonií.
Výsledky, ke kterým došli, se ukázaly být velmi překvapivé. Výjimečná reprodukční strategie, kterou královny druhu Embiratermes neotenicus využívají k předávání své genetické informace, byla totiž zatím popsána pouze u zástupců tří druhů jednoho rodu nižších termitů Reticulitermes. Spočívá v tom, že pohlavní rozmnožování s pomocí vajíček oplozených králem je královnou využíváno k produkci sterilních kast a okřídlených králů a královen, kteří odlétají z hnízda. Naopak neotenické královny vznikají nepohlavně a zůstávají v domovském hnízdě, kde se po smrti jejich matky rozmnožují s králem, tedy nevlastním otcem. Vznikají tak vlastně největší harémy živočišné říše, čítající několik set samiček na jediného samečka. Zakládající královna kolonie takto mnohonásobně zvyšuje svůj rozmnožovací potenciál. Výhodou takové strategie je také to, že v hnízdě nedochází k příbuzenskému křížení následujících generací a není tak redukována genetická pestrost potomků, která by utrpěla, pokud by neotenické královny vznikly sexuálním procesem a křížily by se s vlastním otcem nebo bratry.
Překvapivým zjištěním je, že ačkoliv je popsaná strategie na první pohled velmi podobná pozorováním u nižších termitů rodu Reticulitermes, nejedná se o zcela identické buněčné mechanismy. To znamená, že se tyto dvě strategie velmi pravděpodobně mohly vyvinout nezávisle na sobě. Jaké evoluční tlaky by pak ale mohly způsobit vznik tak podobného rozmnožovacího systému u tak ekologicky odlišných rodů termitů? A jak je možné, že jiné příbuzné druhy těch zmiňovaných rodů zase tuto výhodnou strategii asexuálního plození královen nevyužívají?
To jsou otázky, které čekají na zodpovězení...
Radka Zelená
Publikováno:
Pátek 11.12.2015 18:45
Akce dokumentů