Większość biologów uważa, że blisko spokrewnione krzyżowanie się jest ewolucyjnie niekorzystne, ponieważ obniża genetyczną różnorodność potomstwa. Jednak czasami takie krzyżowanie może, wręcz przeciwnie, przynosić korzyści populacji. Uważa się, że nawyk bliskich sobie małżeństw pomógł szalonej mrówce-stolarzowi podbić cały świat.
Ta mrówka, Paratrechina longicornis, należy do rodziny Formicidae (przy okazji należą do niej znane mrówki leśne Formica rufa), jest prawdziwą katastrofą dla mieszkańców wielu krajów tropikalnych i subtropikalnych. I wcale nie dlatego, że jest trujący, albo gryzie boleśnie (jak się okazało, te mrówki są generalnie nieszkodliwe dla ludzi) lub przenoszą jakiekolwiek infekcje. Faktem jest, że przedstawiciele tego gatunku penetrują ściany domów, osiedlają się tam i powoli je niszczą. Ponadto biegają wszędzie, wchodząc w jedzenie, ubrania, a nawet urządzenia elektryczne!
A tak przy okazji, dlaczego Paratrechina longicornis nazywano „szaloną mrówką”? Faktem jest, że zachowanie robotników tego gatunku, zbierających pożywienie (lub, jak mówią naukowcy, zbieracze), przez długi czas wydawało się zoologom bardzo dziwne. Zamiast podążać tropem zbieracza, szukając ofiary w uporządkowanych rzędach, nieustannie pędzą z boku na bok. Jednak ostatnie badania wyjaśniły to dziwne zachowanie szalonych zbieraczy mrówek.
Faktem jest, że zbieracze szalonej mrówki mają indywidualne miejsca do znalezienia pożywienia, na które polują tylko oni i nikt inny. A kiedy jeden z nich odkryje ofiarę, zaczyna ją losowo biegać, następnie zbliża się do niej i oddala. W ten sposób stara się przyciągnąć uwagę sąsiadów, aby przyszli do niego i pomogli nieść zdobycz do mrowiska. Nie mogą zachowywać się tak samo jak większość innych mrówek, czyli wysłać zwiadowcę, który znajdzie pożywienie, a następnie przybiegnie do mrowiska po pomoc, zaznaczając sobie drogę specjalnymi „śladowymi feromonami”, bo ich po prostu nie mają. Trzeba więc układać tańce takie jak te, które aranżują ludzie, którzy spotykają się z bliskimi na lotnisku, żeby tylko przyciągnąć ich uwagę.
Początkowo w lasach Ameryki Południowej żyli przedstawiciele gatunku Paratrechina longicornis, preferując do osadnictwa gnijące pnie drzew. Jednak w XX wieku, ze względu na fakt, że ludzie zaczęli coraz bardziej penetrować dziewicze lasy Ameryki Południowej, uznali, że drewniane ściany ludzkiego mieszkania są bardzo dobre, aby zbudować w nich schronienie. W rezultacie szalone mrówki najpierw podbiły cały Nowy Świat, a następnie przepłynęły oceany na statkach i samolotach i osiedliły się w Eurazji, Afryce, Australii i Oceanii.
Dlaczego te mrówki rozprzestrzeniły się tak szeroko na całym świecie? Możliwe, że pomogło im w tym … kazirodztwo. Niedawno zoolog Morgan Percy z Wolnego Uniwersytetu w Brukseli, badając życie obłąkanych mrówek w warunkach laboratoryjnych, stwierdził, że młode samce i samice tego gatunku, gdy przychodzi czas na opuszczenie mrowiska i znalezienie partnera, w ogóle tego nie robią. Pozostają w gnieździe i łączą się w pary, to znaczy mówiąc w przenośni, „oddają się kazirodczym związkom”. Potem samce giną (wcale nie ze wstydu, po prostu mają je wszystkie mrówki), a zapłodnione samice, przyciągając część robotnic, zakładają nowe gniazdo niedaleko starego (naukowcy nazywają taką osadę „warstwowaniem”).
Takie zachowanie „nowożeńców” Paratrechina longicornis wygląda jeszcze dziwniej niż szalone tańce ich zbieraczy. Nie jest tajemnicą, że większość zwierząt stara się w każdy możliwy sposób uniknąć blisko spokrewnionych skrzyżowań, ponieważ zmniejszają one różnorodność genetyczną populacji. A to z kolei prowadzi do kumulacji niebezpiecznych mutacji i spadku zdolności adaptacji do zmian w środowisku. Dlatego młode samce i samice większości gatunków mrówek w okresie godowym starają się odlecieć jak najdalej od swojego rodzimego gniazda - tam prawdopodobieństwo kazirodztwa jest znacznie zmniejszone.
Film promocyjny:
Jednak, co dziwne, ta metoda hodowli ma również swoje zalety. Od dawna wiadomo, że nawet 80% młodych mrówek może umrzeć z powodu drapieżników i wypadków latem. Zapłodnione samice również nie zawsze są w stanie założyć gniazdo na nieznanym obszarze - ponad dwie trzecie z nich umrze, nie dając początek nowej kolonii. Śmiertelność nowożeńców podczas krycia w gnieździe jest bardzo niska - około pięciu procent. Ponadto prawie wszystkie samice natychmiast tworzą zdolne do życia kolonie.
Dr Percy uważa, że to właśnie ten rodzaj kazirodztwa pomógł szalonej mrówce tak szeroko rozprzestrzenić się na naszej planecie. Rzeczywiście, jeśli większość zapłodnionych samic przeżyje, to całkowita populacja kolonii szybko rośnie (głównie z powodu nawarstwiania się). A to z kolei prowadzi do ekspansji terytorium kontrolowanego przez mrówki, co zapewnia dodatkowy wzrost liczebności i tak dalej, jak reakcja łańcuchowa. W rezultacie najeźdźcom Paratrechina longicornis udało się wypędzić wielu sąsiadów należących do innych gatunków. Z tego powodu w wielu krajach pracownicy ochrony przyrody wypowiedzieli już prawdziwą wojnę tej mrówce (która jednak nadal jest bardzo nieudana, bo szalona mrówka okazała się bardzo odporna na działanie większości insektycydów).
Zdjęcie: AP
Dzięki bardziej szczegółowym badaniom genetycznym naukowcy zdali sobie również sprawę, że to, co na pierwszy rzut oka wydaje się kazirodztwem, nie jest. W końcu młoda samica tych mrówek łączy się w pary z kilkoma samcami. Ich komórki rozrodcze są przechowywane w specjalnych pojemnikach nasiennych do końca jej życia. Po zbadaniu genotypów samców, samic i osób pracujących naukowcy doszli do wniosku, że wszyscy różnią się od siebie, ponieważ składając różne jaja, samica rozprowadza materiał genetyczny na różne sposoby.
Okazało się, że kiedy królowa składa jaja, z których wyjdą księżniczki, trafia do nich tylko materiał genetyczny ich matki (czyli jaja te rozwijają się bez zapłodnienia). Jaja, z których wykluwają się książęta, są bardzo zróżnicowane, ponieważ zawierają tylko materiał genetyczny ich ojców (po zapłodnieniu plemnikiem geny tego ostatniego ulegają degradacji). Oznacza to, że każdy książę jest zasadniczo klonem swojego ojca, a księżniczka jest matką. Dlatego genetycznie nie można ich nazwać krewnymi, a zatem nie ma tu kazirodztwa.
Ale wszystkie te sztuczki nie dotyczą pracowników, zawierają zarówno geny ojca, jak i matki. Tak więc pod względem dziedziczności osobniki nie rozmnażające się są najbardziej zróżnicowane w rodzinie. Wygląda to dość logicznie - w końcu to pracowici pracownicy, a nie bezczynne królowe, muszą zapewnić wysoki stopień przystosowania całej rodziny do zmian warunków środowiskowych.
To prawda, że jeden z momentów w życiu osobistym mrówek jest nadal niejasny. Jeśli w pierwszym pokoleniu blisko spokrewnione krzyżowanie nie spowoduje kazirodztwa, to po kilku pokoleniach wszystkie samce i samice dużej kolonii nadal będą krewnymi. Jak postępują w tym przypadku? Może nadal organizują lot małżeński?
Naukowcy nie mogą udzielić odpowiedzi na to pytanie, ponieważ obserwowana w laboratorium grupa mrówek żyje stosunkowo krótko i nie napotkali jeszcze takiego problemu. Jednak możliwe jest, że w naturze szalone mrówki mogą łączyć zarówno okresy rozmnażania w gnieździe, jak i okresy kojarzenia poza gniazdem.
Jak więc widać, to, co w pewnych warunkach jest nieopłacalne, w innych okazuje się korzystne. A nawet kazirodztwo może czasami prowadzić do postępu ewolucyjnego …
ANTON EVSEEV