Jobb, ha elveszíted a testvéreidet, de további esélyed lesz a szaporodásra. • Varvara Vedenina • Tudományos hírek a "Elemekről" • Zoológia, etológia

Jobb, ha elveszíted a társaidat, de kapsz egy extra esélyt a szaporodásra

Ábra. 1. (egy) Királynő nagyított hasával (balra lent) és a munka termeszek Сryptotermes secundus. (bA) A száraz faanyagnak a termeszek egy kolóniája, amelyet számítógépes tomográfiával szereltek fel; látható előfúrt üreg (kék lemez) és a termeszek által végzett mozgások. (c) A "kolóniák társulása" területen végzett kísérleti program; Két, azonos méretű A és B telepet helyeztek ugyanabba a fablokkba. (dA kísérlet "A kolónia egyesítésének okai és hatásai" című terv; egy esetben a kapcsolódó kolóniák egyesültek (fuzionált), a másik esetben az egyesítés lehetetlen (nem olvasztott). Ábra a tárgyalt cikkből Journal of Evolutionary Biology

Úgy vélik, hogy az euforiális állatok, mint például a társadalmi rovarok, a közösség tagjai közötti együttműködés a közeli hozzátartozók gondozásán alapul, amelyek e közösséget alkotják. De hogyan lehet megmagyarázni a nem kapcsolódó csoportok – például a termit kolóniák – közötti együttműködést? A kolóniák termeszekben való kombinálásának okai és következményei feltárása Сryptotermes secundus, A német zoológusok kimutatták, hogy csak egy csekély számú dolgozó kap egy esélyt arra, hogy egy ilyen unióval rendelkező tenyésztő kaszt legyen.De az egyének többsége elveszíti az uniót, mivel a kolónia növekedése lelassul és növeli a korábbi termelők halálozási esélyét. Így a kolónia egyes tagjai önző érdekei a többség érdekeinek felett állnak.

A különböző szervezeti szintek közötti szervezetek közötti együttműködés széles körben elterjedt a természetben, és óriási szerepet játszik az evolúcióban. Az együttmûködés azonban nem mindig evolúciós szempontból stabil, mivel sokszor olyan csalók vannak, akik nem fizetnek, hanem csak hasznot hoznak. Ez a konfliktus minimalizálható abban az esetben, ha az egymással együttműködő egyének rokonok. Élénk példa az állami rovarok. A társadalmi rovarok kolóniájában minden dolgozó egy nőstény (királyné) utódja, így az olyan munkavállalók önzetlen magatartása, akik ételt szereznek, gondozzanak utódaikra, otthonaik tisztítására stb., Valójában családtagjaik gondozásának formája. Így a gyümölcsöző munkanélküliek hozzájárulnak génjeik átadásához a jövő generációihoz.

Viszonylag nemrégiben a tudósok új elméletet javasolták,amely szerint a nem társult egyének közreműködésével jelentkezhetnek az eu-sági szerepek (lásd: Az állatok társadalmi életmódjának eredete új elemzést nyer az állatokról, Elements, 2010. szeptember 21.). Az elmélet soha nem keletkezik a semmiből: sok empirikus adatot gyűjtött össze a nem kapcsolódó együttműködésről. Például a különféle kis rovarok települései nagyobb közösségekhez kapcsolódhatnak. Az ilyen kombináció gyakran megtalálható primitív termeszekben, például száraz fa termeszekben (családi Kalotermitidae). A család egyik fajta, Сryptotermes secundus, az elmúlt években intenzíven tanulmányozták a zsidó zsoltár Judit Korb laboratóriumában. Ebben a fajban a természetben lévő telepek 25% -a két vagy több nem kapcsolódó kolóniát kombinál. Judith Korb úgy döntött, hogy megvizsgálja ennek a jelenségnek az okait.

S. secundus, mint más száraz fa termeszek, élő száraz fa; egy darab fa szolgálja őket mind az élelmiszerek és az élet – soha nem megy túl határa egy darab fa. Amikor egy darab fa teljesen újrahasznosított, egyes lakói egyszerűen meghalnak, és egyesek szárnyasodnak és új lakóhelyet gyarmatosítanak.A termeszek sokkal jobban szervezett típusai ellenére, amelyekben a kasztok genetikailag előre meghatározottak (lásd: A termeszek kaszti tagsága genetikailag előre meghatározott, Elets, 2007. november 14.), egy adott kasztot S. secundus rendkívül műanyag. Egy működő egyén (és termeszek mind nőstények, mind hímek) az egész életben akár egy katona is lehet, aki nagyon keveset képvisel a fajok kolóniáinak, vagy kétféle reproduktív egyéneknek: szárnyas férfiaknak vagy nőstényeknek, akik letelepednek és új telepeket alkotnak, vagy új királyokat és natív lakhelyük királynőjét abban az esetben, ha a régi elpusztul. Sokféleképpen a dolgozó egyén sorsát az élelmiszer jelenléte határozza meg: ha egy darabot szinte a lakossága eszik, akkor a munkások szárnyra és rendezésre kerülnek.

Korb Judit laboratóriumában kétéves kísérletet készítettek, amelyben először azt vizsgálják, hogyan egyesülnek a telepek, másodsorban az egyesülések okai és következményei. A szerzők szerint három kombinációs forgatókönyv lehetséges: 1) a telepek nem egyesülnek és függetlenek maradnak; 2) a telepek békésen egyesülnek,így mind a "királyi párok" életben maradnak; és 3) a telepek agresszív módon egyesülnek, és csak egy pár termelő marad életben (egy agresszív unió esetén a királyok és a királynők támadják és megsérik egymást, aminek következtében egy pár képes túlélni, és bármilyen kombinációban).

A telepek S. secundus Darwinban Ausztráliában, ahol ezek a termeszek fából élnek Ceriops tagal (Rhizophoraceae család). Ezután a termeszeket fenyőfára helyezték át, ahol meglepően jól alkalmazkodtak. A helyszíni kísérleteket natív körülmények között végezték a termitek számára, Darwin város közelében, és laboratóriumi kísérleteket Németországban. A szántóföldi kísérletek során megvizsgálták, hogyan alakulnak a kolóniák társulása. Ehhez 14 pár hasonló méretű, nem kapcsolt telepet vizsgáltunk, mindegyik párt külön fában helyeztük el (1c. Ábra); egy évvel később a telepeket ellenőrizték az általános mozgások és a termeszek összetétele. Az új gyártókat a has elszíneződése és nagysága ismerte fel.

Kiderült, hogy kevesebb kolóniapár (6) maradt függetlenül, míg nagyobb számú páros (8) egyesült. Öt egyesület békés és három agresszív volt.Amikor a szerzők összehasonlították a különálló és békésen egyesült kolóniák méretét, nem találtak szignifikáns különbségeket ebben a paraméterben (2a. Másrészt a békésen egyesült kolóniák sokkal nagyobb méretűek voltak, mint az agresszíven egyesített párok (2b. Ábra). Ezenkívül az új termelőkkel rendelkező egyének száma nagyobb volt az egyesült kolóniákban, mint a magányosaknál (2c. Ábra), és magasabbak a békés, mint az agresszív egyesítéssel (2d. Érdekes módon a halott gyártók száma izolált és kombinált kolóniákban hasonlónak bizonyult (2e. Ábra).

Ábra. 2. A nem kapcsolódó kolóniák egyesítésében végzett szántóföldi kísérletek eredményei. A telepek nagysága nem különbözött szignifikánsan az egyesített (fúziós) és az izolált (különálló) kolóniák esetében (egy), de különbözött a békésen egyesített (békés) és agresszíven egyesített (agresszív) kolóniák esetében (b). A reproduktív egyedek száma magasabb volt az egyesített kolóniákban, mint az izolált telepekben (c) és a békés úton összevont kolóniákban, mint az agresszíven egyesült gyarmatokban (d). A halott nemi szervek száma nem különbözött a kombinált és izolált telepekben (e), de békésen egyesült és agresszíven egyesített (f).Ábra a tárgyalt cikkből Journal of Evolutionary Biology

A kapcsolt kolóniákkal végzett kontroll kísérleteket a laboratóriumban végeztük. Ez azért történt, hogy kiküszöböljék a nem kapcsolódó egyének közötti konfliktust, és vizsgálják meg a telepek egyesítésének okait és következményeit. Először minden telepet két részre osztottak, és lehetővé tette számukra az alkalmazkodáshoz szükséges időt. Ezután két egymáshoz kapcsolódó kolóniát használtunk két kísérletsorozatban. Egy kísérletsorozatban a telepek párok nem tudtak egyesíteni, még akkor sem, ha igazán akartak volna, mert egy fát, amit elfoglalták, két részre osztották, és egy finomságú rács osztotta el, amely megakadályozta a mozgások kialakulását (1d. Egy másik kísérletsorozatban a telepek egyesíthették egymást, mivel a két darab fát egymás nélkül akadályozták (1d. Ábra, fuzionált). Ez a kísérlet két évig tartott, majd a szerzők értékelték a telepek növekedését, a termeszek túlélési arányát és a termelők számát (királynők és királyok).

A laboratóriumban mind a hét, egymáshoz kapcsolódó, egymáshoz kapcsolódó kolóniát egyesítették, bár két esetben az egyesülés agresszív volt. Érdekes módon agresszív egyesítést figyeltek meg a legkisebb telepes párokra.A mezõgazdasági kísérletekhez hasonlóan a szerzõk nem találtak különbséget az egyesített és izolált telepek növekedésében. De a telepek túlélési aránya más volt: az összes összevont telepek túlélték, és egy pár három elszigetelt telep halt meg. Ismételten, mint a szántóföldi kísérletekben, az elpusztult reproduktív egyedek száma nem különbözött az egyesített és elszigetelt telepekben, de az új termelők száma magasabb volt az egyesült kolóniákban.

Milyen következtetéseket vonnak le a szerzők ebből a munkából? A kolóniák egyesítése csak néhány termesz számára hasznos, akiknek esélyük lesz király vagy királynévá válni. A legtöbb egyén nem részesülhet semmiféle előnyben, sőt elveszítheti, mivel a kolónia növekedése lelassul az agresszív egyesítések esetében. Miért csatlakoznak tehát a kolónia? S. secundus? A szerzők azt sugallják, hogy az egyesület hozzájárul a kolónia egészének túléléséhez, még akkor is, ha a társulás agresszív formában fordul elő. Itt azonban néhány ellentmondás áll. Ahogyan ez a munka is mutatja, az agresszív asszociáció a kisebb kolóniákra jellemzőbb (a szerzők még magyarázatot találnak erre a jelenségre is: a kolónia minden tagja saját szaggal rendelkezik,kisebb kolóniákban az egyedi szagváltozás alacsonyabb, mint a nagy telepekben; annál nagyobb ez a változékonyság, annál könnyebben összezavarja a saját és a másik fészke képviselőit, amikor találkozik a különböző kolóniák egyedeivel. Másrészt logikus feltételezni, hogy a legkisebb telepek számára a leginkább jövedelmező lenne. A különböző állatkíséretű állatokon kimutatták, hogy a nagy telepekkel rendelkező fajok esetében az együttműködés általában jobban fejlett (lásd: Intergroup verseny elősegíti a csoporton belüli együttműködést). Ugyanakkor a szerzők hangsúlyozzák, hogy a nagyobb nagyobb telepek gyakoribbak a természetben. S. secundus. Ebben az esetben nagyon kicsi vagy nagyon nagy telepeket kell találni a természetben.

De ha elszakad a természetben előforduló folyamatoktól, és csak az e munkában szerzett kísérleti adatokat elemzi, a szerzők következtetése meglehetősen meggyőző. termeszek S. secundusakik szaporodó egyénekké válnak, önző érdekeket követnek a kolónia többi részének rovására. Nyilvánvaló, hogy ezek az egoisztikus érdekek hozzájárulhatnak az eu-ségesség fejlődéséhez.

Forrás: J. Korb, E. A.Roux. Miért csatlakozzon egy szomszédhoz: fitness termites // Journal of Evolutionary Biology. Publikálva online 09/21/2012.

Varvara Vedenina


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: