Mirmecophile bogarak - egy új példa a kiszámítható evolúcióra • Alexander Khramov • Tudományos hírek a "Elemekről" • Evolúció, Entomológia

Mirmecophile bogarak – egy új példa a kiszámítható evolúcióra

Ábra. 1. A – szabadon élő stafilinida bogarak Aleocharinae, B – stafilinida-myrmecophiles Aleocharinaeparaziták a nomád hangyákkal szemben, C – stafilinida Ecitophya és a tulajdonos egy nomád hangya Eciton (Peru), D – stafilinida Rosciszewskia és a tulajdonos egy nomád hangya Aenictus (Malaysia) E – stafilinida Beyeria és a tulajdonos egy nomád hangya Neivamyrmex (Ecuador). Ábra a tárgyalt cikkbőlJelenlegi biológia

A Japán és az Egyesült Államok kutatói által végzett molekuláris filogenetikai elemzés kimutatta, hogy a stafilinidek morfológiájában hasonló változások Aleocharinaeamelyek nomád hangyákkal vannak kapcsolatban, egymástól függetlenül legalább 12 alkalommal keletkeztek. Következésképpen ebben az esetben az evolúció kiszámítható módon működött: a nomád hangyákkal való együttéléshez a nem kapcsolódó taxonoknak ugyanabba a standardba kellett emelkedniük.

Amikor a 20. század közepére világossá vált, hogy a természetes szelekció mellett a véletlen genetikai változatosság fontos szerepet játszik az evolúciós folyamatban, az elméleti biológusok az evolúció folyamatának alapvető kiszámíthatatlanságáról beszélnek. Így a francia baleseti és Nobel-díjas Jacques Monod a "Baleset és szükségszerűség" című könyve (1971) így írta: "Tiszta esély, teljesen szabad, de vak,az evolúció nagy épületének alapja: ez a modern biológia központi helyzete – már nem az egyik lehetséges vagy elképzelhető hipotézis Ma ez az egyetlen lehetséges hipotézis. "Vagyis, ahogy az amerikai paleontológus, Stephen Jay Gould mondja, ha visszafordítjuk az evolúciót, és újra elindítjuk, egy olyan szerves világot kapunk, amely nem nagyon hasonlít a mostani (lásd SJ Gould 1989. Csodálatos élet: a burgess pala és a történelem természete).

Az utóbbi években azonban a konvergencia különböző példái azt mutatják, hogy az evolúció nem olyan kiszámíthatatlanul viselkedik, mint Őfelsége ügyének rajongói. Például az elektromos szervek egymástól függetlenül megjelentek hat különböző halcsoportban – és mindegyikben azonos gének expressziója hasonló módon változott (lásd: A különböző halcsoportok elektromos szerveit hasonló gének szabályozzák, az Elementy, 2017.07.01.). Kiderül, hogy az evolúció nem tud menni, ahogyan azt kéri – az ősi fajta kezdeti megszervezése lehetővé teszi annak megjóslását, hogy milyen változások következnek be a leszármazottai bizonyos körülmények között. A szerzők egy tanulmányt a myrmecophilus bogarak Stafilinidae hasonló következtetésre jutott.A mirmecófiák olyan organizmusok, amelyek szorosan kapcsolódnak a hangyákhoz, és általában a saját költségükön élnek.

Stafilinida (Staphylinidae) az állatvilág egyik legnagyobb családja, amely 32 alcsaládban több mint 60 ezer fajot számlál, és közülük több Myrmecophiles van, mint az összes többi rovar együtt. Különösen sok myrmecophilus bogár van Aleocharinae, a legnagyobb alfamília Stafilinid (kb. 16 ezer faj). Közülük a híres Lomekhaus, amelyet a gyanútlan hangyák táplálnak fel, és utódaiknak tekintik. Azonban a lomehuz és a legtöbb egyéb stafilinid-myrmecophiles megjelenésében ez a szubfamily nem hasonlítható össze a hangyákkal – ugyanúgy néznek ki, mint a tipikus szabadon élő stafilinidek.

De van a Aleocharinae három tucat nemzetség, felnőtt bokrok nagyon hasonlítanak a házigazdáikhoz, mivel a szűkített has, amely hasonlít a hangyák szárára, a hosszúkás végtagokra és a hangyas antennarendszerekre, hosszúkás első szegmenssel (1. Ezek a hibák parazitizálják a régi és az új világ nomád hangyáit.Egyes kutatók egyesítették mindezeket a nemzetségeket a törzsben Dorylomiminifeltételezve, hogy mindegyikük egy egyedből származik, aki parazitálta a nomád hangyák őseit Dorylinae. A nomád hangyák minden új generációjához hasonlóan nőtt a hozzájuk kapcsolódó Staphilinidae sokfélesége (lásd C. H. Seevers, 1965). A staphylinid bogarak szisztematikus, fejlődő és zoogéográfiája, a hadsereggel (Coleoptera, Staphylinidae)).

Ugyanakkor Japán és az Egyesült Államok kutatóinak legújabb kutatása azt mutatta, hogy ez nem így van. A szoros rokonságban nem álló Stafilinidae önállóan telepedett le a nomád hangyákkal, miközben ugyanolyan hangyaszerű megjelenést kapott. Ennek bizonyításához a tudósok összegyűjtötték a nomád hangyák 5-ből származó 5-ből álló stafilideket Dorylinae. Nem volt ennyire könnyű ezt megtenni – néha egy mirmekofil 5,000 hangyat számlál, és annak érdekében, hogy felismerje az osztagban a menetben, éles szemmel kell. Az összegyűjtött stafilidák összehasonlításával számos nukleáris és mitokondriális génnel az alcsalád más nemzetségeivel összehasonlítva a cikk szerzői kiderítették, hogy a hangya formája a staphylinid. Aleocharinae önállóan legalább 12 alkalommal szerzett (2.

Ábra. 2. Molekuláris cladogram a stafilinid bogarak alcsaládjairól Aleocharinae. Számozott és jelölt narancssárgán azok a taxonok, amelyek hangya formát szereztek, narancssárga nyilak mutassanak a fogadó hangyáikra. Ábra a tárgyalt cikkből Jelenlegi biológia

A molekuláris filogenetikai elemzés adatai alapján a nomád hangyákkal társult Staphylinid-Mirmecophilus utolsó közös előde 105 millió évvel ezelőtt élt – kb. A kréta időszak közepén (3. Összehasonlításképpen az egér és az ember utolsó ősse 75 millió évvel ezelőtt létezett (lásd A. T. Chinwalla és munkatársai, 2002.)). Most képzeljük el, hogy néhány patkány, macaques, lemurs és hörcsögök egymás után egymás után nem beszéltek két csepp vízből, hasonlóan egy teknőshöz. De pontosan ez történt a stafilinidammal Aleocharinae – minden alkalommal az alcsalád képviselőinek ütközésével a a nomád hangyák ugyanazt az eredményt kapták. Nos, hogy ne beszéljünk az evolúció kiszámíthatóságáról?

Ábra. 3. A stafilinidek taxonjainak divergenciájának becsült ideje Aleocharinae. Számozott és jelölt narancssárgán azok a taxonok, amelyek hangya formát szereztek. Ma egy millió évvel ezelőtt. Ábra a tárgyalt cikkből Jelenlegi biológia

Talán az egész lényeg az, hogy a nomád hangyák családjaiban élők nagyon nagy mértékben integrálódnak az "életükbe".A stafilinideknek folyamatosan mozogniuk kell a mesterük után, majd a mézeket, ahogy a hangyák egymásnak megcsinálják és tisztítják, végül a staphylinideket egyenlő feltételekkel a család többi tagjával elfogyasztják. Néha, amikor új helyre utaznak, kényszerítik a hangyákat, hogy hordozzák magukat. Annak érdekében, hogy az összes ilyen manipuláció alatt a hangyák ne ismerjék el a csalókat, a lehető legnagyobb mértékben utánozzák a test körvonalait a mesterük alatt.

A molekuláris adatok alapján ítélik meg a modern nemzedékek stafilinid megjelenését Aleocharinaea nomád hangyákkal társult, a paleocén és az eocén. Jelenleg a fosszilis nyilvántartások szerint a hangyák számának jelentős növekedése figyelhető meg az ökoszisztémákban. Ezt nyomon követhetjük például a borostyán befogadásával. Még a burmai borostyánban is, amelynek kora mintegy 100 millió év (a kréta közepén), a hangyák találata ritka. A balti borostyán (késő eocén) számuk drámai mértékben emelkedik. Nos, a miocén mexikói és domonkos borostyánban a hangyák száma már meghaladja a határt.

Sok gerinctelenek elveszettek ebből az ant-terjeszkedésből, de nem a Stafilinidek. Aleocharinae – köszönhetően a hasüreg terhességének különleges jelenlétének köszönhetően megtanulták manipulálni a hangyák viselkedését, amelyek előtt megnyitották a myrmecophilia – az egész életre keltő csábító lehetőségeket – készenlétben.

Forrás: Munetoshi Maruyama, Joseph Parker. Deep-Time Convergence a Rove Beetle-ben A hadseregek szimbólumai // Jelenlegi biológia. 2017. V. 27. P. 920-926.

Lásd még más, a nomád hangyák parazitálására szánt myrmecophile bogarakkal kapcsolatban:
1) Beetle-bogár, "Elements", 2015/02/15.

A kiszámítható evolúcióról:
1) A baktériumok különböző hőmérsékletekhez való alkalmazkodásának módszerei kiszámíthatóak voltak, "Elements", 2013. 03. 03..

Alexander Khramov


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: :???: :?: :!: