Poprvé byla objevena včela bez matky, ale se dvěma otci najednou

Australští vědci objevili neobvyklý exemplář včely medonosné, která se narodila dvěma samcům.

Australští biologové objevili samičku včely medonosné, která nemá matku, ale dva otce. Vědci uvádějí, že jde o první zdokumentovaný případ blanokřídlých.

Je známo, že včely jsou haplodiploidy. Hovoříme o systému určování pohlaví. Podstatou haploidiploidie je, že genotypy samců a samic se liší na genomické, nikoli chromozomální úrovni: haploidní organismus se vyvine v muže a z diploidního organismu se vyvine žena. Přesněji řečeno, z neoplozených vajíček se vyvinou haploidní samci, zatímco diploidní jedinci, kteří se vyvinou z oplodněných vajíček, se obvykle stanou samicemi.

Jako u každého pravidla existují výjimky: v 1–2 procentech případů dochází k tzv. gynandromorfismu. Gynandromorfní jedinci se vyvíjejí z několika buněčných linií různého původu a pohlaví. Tato anomálie ve vývoji organismu je vyjádřena tím, že u jednoho jedince mají velké části těla genotyp a vlastnosti různých pohlaví (jako by byly „šité“ jako patchworková přikrývka z různých částí různých organismů).

Všechny tyto procesy jsou způsobeny tím, že se ve včelím úlu páří několik samců s královnou, v důsledku čehož je vajíčko oplodněno několika spermiemi najednou.

Sarah Aamidor a kolegové z University of Sydney studovali gynandromorfní včely, aby lépe porozuměli reprodukčním mechanismům hmyzu.

Odborníci již věděli, že gynandromorfové vznikají v důsledku genetické mutace, ale proč a jak k tomu dochází, zůstává nejasné.

U savců, když spermie vstoupí do vajíčka a oplodní je, dojde k chemické reakci, která zabrání vstupu další spermie.

Ale u včel může do vajíčka vstoupit více než jedna spermie. Tento jev je známý jako polyspermie.

Typicky je to polyspermie, která určuje vzhled gynandromorfů: více než jedna spermie vstupuje do vajíčka a splyne do původního shluku buněk. “Potom se začnou dělit a stanou se tak součástí vyvíjejícího se embrya,” vysvětluje Amidor pro Newsweek.

V nedávné studii publikované v Royal Society Biology Letters provedla Amidor a její kolegové genetickou studii 11 gynandromorfních včel z jediné kolonie.

Každého jedince pitvali a poté sbírali tkáň z různých částí těla. Vědci extrahovali DNA z každého vzorku tkáně a každý analyzovali.

Většina včel měla tři nebo čtyři rodiče: 2-3 otce a jednu matku. Výsledky také ukázaly, že jedna včela pocházela od dvou otců, a co je nejpodivnější, neměla žádnou matku.

Jedinec postrádal genetický materiál od své matky, takže vědci předpokládali, že se narodil spojením materiálu ze dvou spermií.

“Toto je vůbec první zpráva o fenoménu včely se dvěma otci a bez matky zaznamenaná u blanokřídlých,” říká vědec.

Objev samice, která se skutečně narodila ze dvou spermií a živých včel se čtyřmi rodiči, poskytuje nový pohled na rozmnožování tohoto hmyzu.

Závěrem vědci říkají, že podobnou „flexibilitu“ lze nalézt také u jiného haplodiploidního hmyzu: mravenců a vos. Kromě již známých příkladů pravděpodobně existují podobně mimořádné sociální systémy, které dosud nebyly identifikovány, píší vědci.

Vědci poznamenávají, že gynandromorfismus není pro tento druh evoluční výhodou. Protože vývoj takových organismů musí být spojen s „chybami“, které vyplývají z neznámých mutací. Je možné, že velký počet gynandromorfů v jednom úlu naznačuje, že královna je nositelkou nějaké mutace.

Elizabeth Duncanová z University of Leeds, která se na výzkumu nepodílela, poznamenává, že vědci o rozmnožování hmyzu vědí stále velmi málo. A výsledky nedávné práce to opět dokazují.

„U jiných zvířat, jako jsou některé druhy mravenců, může jediná spermie proniknout do vajíčka bez jádra a produkovat samčí potomky. Tento jev, nazývaný androgeneze, je považován za neuvěřitelně vzácný a je spojen se schopností některých druhů mravenců napadnout nová prostředí,“ poznamenává.

Nová studie, pokračuje Duncan, zdůrazňuje, že vědci se mají stále co učit nejen o včelách, ale také o tom, jak vznikají alternativní reprodukční metody a jaký dopad mohou mít na schopnost druhů kolonizovat a přežít v nových prostředích.

Dodejme, že to není poprvé, co včely biology překvapily. Autoři projektu „Vesti.Nauka“ (nauka.vesti.ru) tedy uvedli, že mezi včelami jsou „praváci“ a „leváci“ a kupodivu plně chápou, co je nula.

Navíc se ukázalo, že včely se díky rostlinám stávají královnami úlů, unikají před horkem velmi neobvyklým způsobem a vzájemně se upozorňují na nebezpečí složitými signály.