O furnică ce rescrie regulile biologiei: produce clone masculine ale altei specii

În natură, se consideră că fiecare organism dă naştere urmaşilor propriei specii. Însă un studiu revoluţionar publicat în revista Nature arată că această regulă fundamentală a biologiei are excepţii uluitoare. La o specie de furnici din sudul Europei, Messor ibericus, cercetătorii au descoperit un mecanism reproductiv fără precedent: reginele pot produce masculi întregi aparţinând altei specii — o premieră absolută în regnul animal.

Paradoxul descoperit în colonii

Specia în cauză, furnica secerătoare iberică (Messor ibericus), este comună în regiunile mediteraneene. În mod obişnuit, reginele depun ouă care, în funcţie de fertilizare, devin lucrătoare sau noi regine. Lucrătoarele — elemente vitale ale coloniei — sunt hibrizi între două specii diferite: Messor ibericus şi Messor structor. Această hibridizare era deja documentată, însă ridica o întrebare majoră: cum pot exista colonii prospere în zone unde M. structor lipseşte complet?

Descifrarea enigmei

Pentru a clarifica misterul, echipa condusă de biologul evoluţionist Jonathan Romiguier, de la Universitatea din Montpellier, a analizat sute de indivizi provenind din mai multe colonii. Au descoperit două tipuri distincte de masculi: unii cu trăsături tipice M. ibericus, alţii lipsiţi de perişori, caracteristici pentru M. structor. Analizele genetice au arătat că ambii proveneau de la aceeaşi regină, fără ca vreo femelă din specia străină să fie prezentă în colonie.

Secvenţierea ADN‑ului mitocondrial — moştenit exclusiv pe linie maternă — a confirmat că toţi masculii împărtăşeau aceeaşi origine maternă. Astfel, o singură regină putea produce masculi ai ambelor specii, un fenomen fără precedent documentat până acum.

„Xenoparentalitatea”: un mecanism reproductiv unic

Cercetătorii au denumit acest mecanism xenoparentalitate, termen care desemnează producerea de urmaşi ai unei alte specii ca parte normală a ciclului de viaţă al unei specii gazdă. În laborator, s‑a observat că aproape 9% dintre ouăle depuse de regine conţineau exclusiv material genetic nuclear de la M. structor, fără ADN nuclear matern. Cu alte cuvinte, regina îşi elimina propriul genom şi replica integral genomul „străin” printr‑un proces de androgeneză — o formă naturală rară de clonare masculină.

O regină urmărită timp de 18 luni a continuat să producă masculi din ambele specii, ceea ce confirmă că acest mecanism nu este o anomalie, ci o trăsătură stabilă a biologiei lor reproductive.

De ce este important acest mecanism?

În rândul himenopterelor (furnici, albine, viespi), lucrătorii provin de obicei din ouă fertilizate, iar masculii — din ouă nefecundate. La M. ibericus, însă, lucrătorii sunt viabili doar când au un genom hibrid al celor două specii. Dacă reginele se împerechează doar cu masculi M. ibericus, ele produc exclusiv regine, fiindcă anumite gene materne favorizează individuarea castei fertile. În consecinţă, dependenţa de materialul genetic al M. structor pentru producerea lucrătorilor explică de ce clonarea masculilor acelei specii a evoluat ca o strategie adaptativă vitală.

Implicaţii pentru biologie şi evoluţie

Descoperirea xenoparentalităţii zdruncină definiţiile tradiţionale ale speciilor şi ale barierelor lor reproductiv‑evolutive. Ea sugerează că natura poate adopta soluţii mult mai flexibile şi inventive pentru reproducere şi supravieţuire. Această strategie pare situată între parazitism sexual şi mutualism, în care o specie „domesticeşte” spermatozoizii alteia pentru a‑şi menţine funcţionarea socială.

Mecanismul exact prin care ADN‑ul matern este exclus din ouă rămâne, deocamdată, necunoscut. Clarificarea lui ar putea deschide noi perspective asupra clonării naturale şi a evoluţiei strategiilor reproductive.

„Ca în science‑fiction!”

Biologii evoluţionişti care nu au participat la studiu au fost profund surprinşi de descoperire. Denis Fournier, de la Universitatea Liberă din Bruxelles, a descris sistemul drept „aproape ca science‑fiction”, subliniind cât de radical modifică acesta înţelegerea cooperării, conflictului şi dependenţei dintre specii.

Articolul a fost realizat cu informaţii Nature, Phys.org, Live Science