Los investigadores han descubierto la base genética de una peculiaridad del reino animal: cómo las hormigas reinas producen crías que son completamente masculinas o femeninas.
"Es extraño tener un padre que solo produce uno u otro sexo", dijo la entomóloga de UC Riverside y autora del estudio Jessica Purcell.
Los científicos saben desde hace algún tiempo que las colonias de hormigas pueden especializarse en producir descendientes exclusivamente masculinos o femeninos. Por primera vez, los científicos de UC Riverside han localizado un conjunto de genes en un solo cromosoma que están asociados con este fenómeno.
Su descubrimiento se describe en un nuevo artículo publicado por Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Cuando los humanos se aparean, ambos padres aportan una copia del genoma a su descendencia. Sin embargo, las hormigas hembras son las únicas que llevan dos copias, como lo hacen los humanos y la mayoría de los animales, mientras que los machos solo llevan una copia.
"Las hormigas macho se desarrollan a partir de huevos no fertilizados que pone su madre", dijo el biólogo evolutivo de la UCR y autor principal del estudio Alan Brelsford. "Por lo tanto, las hormigas macho, así como las abejas y las avispas, genéticamente tienen una madre pero no un padre".
Purcell y Brelsford encontraron sus especímenes de estudio en 2016 mientras estaban en un viaje para recolectar y estudiar hormigas desde Riverside hasta el Círculo Polar Ártico. En el territorio del Yukón del norte de Canadá, encontraron más de 100 colonias de dos especies de hormigas Formica que parecían listaspara sus vuelos reproductivos anuales. De vuelta en Riverside, el estudiante de doctorado en ecología German Lagunas-Robles analizó los genomas de estas hormigas, buscando diferencias entre las colonias productoras de machos y hembras.
Durante los vuelos de apareamiento, una reina se apareará, aterrizará, masticará sus propias alas y buscará un lugar para excavar. Pondrá aproximadamente una docena de huevos en esa madriguera, que luego se convertirán en su primera cría de obreras.Las hormigas obreras son siempre hembras, pero no se reproducirán. Una vez que han madurado, las obreras se encargan de buscar comida y la reina continúa reproduciéndose, poniendo cientos de huevos por día.
Si bien los machos viven solo unas pocas horas después de su vuelo de apareamiento, la reina almacenará su esperma y podrá usarlo durante la próxima década para producir nuevas crías. La mayoría de las crías de una colonia de hormigas son obreras sin alas, pero en colonias maduras, las reinas también producirán descendientes que puedan volar.
Aunque los investigadores encontraron genes asociados con el sexo de la descendencia, es posible que la genética no sea la única forma en que las reinas pueden influir en el sexo de sus colonias. Podrían decidir no usar su esperma almacenado, lo que resultaría en hormigas macho.Los trabajadores también podrían manipular la proporción de sexos de una colonia al no alimentar o matar selectivamente a ciertas larvas.
Otros estudios han documentado que la disponibilidad de alimentos también tiene un efecto sobre el sexo de una colonia de hormigas. "Cuando se vierte comida adicional en una colonia, se producen menos machos", dijo Brelsford. El equipo de investigación desea realizar estudios adicionalespara saber cuándo los genes o los factores ambientales juegan un papel más importante en la determinación del sexo de la descendencia.
El equipo también quiere estudiar cómo funcionan estos genes en diferentes entornos. Estos detalles podrían, en última instancia, ayudar a preservar las beneficiosas hormigas nativas de América del Norte. Los vuelos de apareamiento tienden a coincidir con estaciones y temperaturas específicas. El cambio climático podría afectar la disponibilidad de alimentos, el momento de la reproduccióny, en general, desequilibran la proporción de sexos de una población.
A diferencia de sus molestos parientes invasores no nativos, estas especies rara vez molestan a los humanos y realizan importantes funciones ambientales.
"Las hormigas son realmente una parte integral de los ecosistemas como uno de los insectos más abundantes", dijo Purcell. "Los jardineros tienden a amar las lombrices de tierra, pero las hormigas hacen cosas similares para mejorar la salud del suelo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Original escrito por Jules Bernstein. Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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