Mrówka będzie robotnicą czy królową?

"U pszczół to pożywienie determinuje przyszłe losy larw" - mówi Tanja Schwander z Simon Fraser University w Kanadzie. Wcześniejsze badania wykazały, ze larwy pszczół mogą zostać robotnicami lub królowymi w zależności od tego, co jedzą jako młode owady. "Pomimo że nigdy nie dowiedziono tego doświadczalnie, przyjmowano dotychczas że u mrówek jest podobnie" - tłumaczy badaczka.

W środowisku naturalnym mrówki żniwiarki z gatunku Pogonomyrmex żyją w społecznościach złożonych od 10 do 12 tysięcy osobników, a każde gniazdo jest zakładane przez jedną matkę - królową. Pomimo że zarówno robotnice jak i królowe to samice, różnią się od siebie znacznie pod względem budowy ciała i fizjologii. Królowe są dużo większe, a ich brzuchy są wypełnione jajnikami. Ponadto na początku swojego życia mają skrzydła, które umożliwiają im latanie i znalezienie samców potrzebnych do zapłodnienia.

Po zapłodnieniu osiadają, tracą skrzydła i wydają na świat córki robotnice, które później mają za zadanie opiekę nad potomstwem. Wczesną wiosną królowe wydają na świat nowe samice królowe oraz samce. Rola samców w mrówczej społeczności jest istotna, aczkolwiek krótkotrwała - ich jedynym zadaniem jest kopulacja, po której umierają. Do tej pory naukowcy przypuszczali, że przynależność córek królowej do kasty robotnic lub królowych jest determinowana na stadium rozwojowym larwy i zależy od czynników środowiskowych lub odżywczych, czyli że jaja składane przez samice teoretycznie mają dwie możliwości rozwoju.

Doktor Schwander wraz z kolegami ze Szwajcarii wykazała, że to mrówcze mamy określają przyszłe losy swoich córek. Naukowcy zbierali jajeczka mrówek, które zostały zniesione w laboratorium i przenosili je do innego środowiska. Zaobserwowali, że nowe królowe rozwijają się tylko z jajeczek wyprodukowanych przez królowe wystawione na działanie zimna, tak jak ma to miejsce w przyrodzie po zimie (na wiosnę). Ponadto odkryli, że ważnym czynnikiem jest wiek mamy królowej, córki królowe rozwijały się tylko z jaj mrówek co najmniej dwuletnich. Badania biochemiczne jajeczek dowiodły istnienie różnic hormonalnych w tych, które rozwijały się w mrówki robotnice lub królowe.

Liczebność społeczności oraz działanie zimna na robotnice nie miały wpływu na parametry biochemiczne jajeczek. Teraz naukowcy planują zbadać jak mrówcze hormony regulują ekspresję genów zaangażowanych w rozwój obydwu kast społecznych samic. (PAP)