Naučnici s prestižnog Univerziteta Rockefeller (New York, SAD) "otkrili su kako veličina tijela presudno određuje hoće li se mrav razviti u kraljicu ili radilicu", no pritom "i genetika ima važnu ulogu – odlučuje kolika veličina tijela 'aktivira' razvoj kraljevskih obilježja".

Studija, koju je objavio tim Laboratorija za socijalnu evoluciju i ponašanje, "donosi nova saznanja o tome kako okolinski faktori i genetika zajedno oblikuju kaste u kolonijama mrava – sisteme u kojima kraljice polažu jaja, a radilice obavljaju sav posao, iako sve počinju kao genetski identične jedinke". "Htjeli smo odgovoriti na pitanje može li se veličina tijela odvojiti od razvoja karakterističnih obilježja kaste, poput jajnika ili očiju", izjavio je postdoktorand Patrick Piekarski.

Za potrebe eksperimenta, korištena je vrsta Ooceraea biroi, poznata kao klonirani napadački mrav. Ta vrsta "razmnožava se aseksualno, stvarajući genetski identične potomke koji se razvijaju sinhronizirano – što je čini idealnom za istraživanja koja zahtijevaju kontrolisane uslove", prenosi Dnevno.hr.

Mrav vrste Ooceraea biroi, Foto: Wikimedia Commons

Klonirane radilice kao ključ istraživanja

Za razliku od drugih vrsta, Ooceraea biroi "nema klasične kraljice". Umjesto toga, "neke jedinke razvijaju obilježja nalik kraljicama – veći su, imaju veće jajnike, začetke krila i oči u razvoju". Te tzv. "interkaste služile su kao zamjena za kraljice u eksperimentu".

"Radimo s ovom neuobičajenom vrstom jer nam omogućava potpunu kontrolu genetskog materijala", objašnjava Daniel Kronauer, profesor i voditelj istraživačkog tima. U prvom dijelu istraživanja, naučnici su "promijenili uslove okoline – količinu hrane, temperaturu i sastav odraslih mrava koji se brinu o larvama – dok su genetiku držali nepromijenjenom". Rezultat? "Okoliš utječe na razvoj, ali isključivo kroz promjene u veličini tijela".

Manje hrane "značilo je manji rast i gotovo sigurno razvoj u radilicu". No, "ako bi larva narasla dovoljno velika, čak i u nepovoljnim uslovima, razvila bi kraljevska obilježja". Veličina se "pokazala kao prekretnica".

Genetika određuje prag

U drugom dijelu studije, naučnici su "posmatrali jedinke različitog genetskog porijekla koje su odrasle u istim uslovima". Jedinke linije "M" bile su "u prosjeku manje od onih iz linije 'A'". Međutim, "kada bi bile jednake veličine, mravi iz linije 'M' češće su razvijali osobine kraljice".

To pokazuje da "geni ne utječu samo na rast, već i na to kada veličina tijela prelazi prag potreban za razvoj kraljice". "Zanimljivo je da neki genotipovi počinju pokazivati kraljevske osobine pri manjoj veličini tijela", rekao je Piekarski.

Glavna poruka istraživanja jest da "veličina tijela predviđa kastu, ali genetika određuje granicu na kojoj se događa prelazak u razvoj kraljice". Bez obzira na okolinske promjene, "veza između veličine i kaste ostaje konstantna – jer je genetski određena".

"Ako okoliš utječe na razvoj kaste, utječe i na veličinu. Ne može promijeniti jedno bez drugog", ističe Piekarski. Za voditelja istraživanja Kronauera, "ovaj rad pruža temelj za razumijevanje kako funkcionalno djeluju kompleksna društva u prirodi".

"Jedan od naših ciljeva jest razumjeti kako funkcioniše društvo insekata. Proučavanjem kako se pojedinci diferenciraju u koloniji, možemo bolje razumjeti razvoj različitih kasta – od kraljica do vojnika – u hiljadama vrsta mrava", zaključuje Kronauer.