La numai câțiva milimetri lungime, trupurile lor moi și albe, numărate în mii. Chiar și la microscop, bărbații și femelele abia se distingeau, dar Toshihisa Yashiro începuse deja să numere. Sute de termite în recensământ, îndoielile lui Yashiro au început să dispară în sfârșit - nu a fost găsit niciun bărbat.
Astăzi, în jurnalul BMC Biology, echipa de cercetare a lui Yashiro raportează descoperirea unor colonii de termită de sex feminin care apar în mod natural în regiunile de sud ale Japoniei, reprezentând primele populații de termită asexuată din lume.
La început, a fost greu de crezut. „[La fel ca] societățile cu egalitate de gen la oameni, coloniile cu termită au în mod obișnuit un număr egal de bărbați și femei”, explică Yashiro, biolog la Universitatea din Sydney. „Atât bărbații, cât și femeile lucrează în mod egal pentru ca societatea să funcționeze”.
În timpul lucrărilor de câmp pe coasta Japoniei, Yashiro și colegii săi au fost surprinși să se potrivească cu mai multe populații de termite Glyptotermes nakajimai care păreau a fi exclusiv feminine. Singura modalitate prin care aceste colonii să se mențină ar fi prin reproducerea asexuală, dar sarcina probei lui Yashiro a fost enormă. Pentru a testa această teorie, el ar trebui să excludă cu atenție prezența masculilor în colonii de mii de insecte.
Așa că Yashiro și echipa sa au început să conteze. De-a lungul unui an și jumătate, cercetătorii au făcut sex mii de termituri de vârstă din zece site-uri de câmp care se întind pe continentul Japoniei și pe mai multe insule alăturate. Nu a durat mult să apară diferențele geografice. Pe Honshu, cea mai mare și mai populată insulă a Japoniei, precum și pe insulele din largul Amami-Oshima, Okinawa și Ogasawara, echilibrul tipic de cincizeci și cincizeci de femei era intact. Dar pe Shikoku și Kyushu - cele mai mici două din cele patru insule principale ale Japoniei - tipii dispăruseră.
Deși Yashiro și colegii săi au examinat peste 100 de persoane din 74 de colonii diferite, ei trebuie să fie siguri. Din fericire pentru cercetători, odată ce o regină termită se împerechează cu succes, poartă acea ecusoană pentru viață, sub forma unui mic saculet cu spermă. Când echipa a deblocat aceste minuscule trove, au descoperit că în timp ce coloniile de sex mixt erau conduse de regine cu spermă de rezervă, doamnele monarhii din toate clanurile de sex feminin purtau doar tancuri goale.
Regina matură de termită înconjurată de muncitori și soldați. (CSIRO / CC BY 3.0) Pentru a confirma în continuare reproducerea asexuală, cercetătorii au apelat la examinarea ouălor - sute dintre ele. În timp ce aproape jumătate din ouăle provenite din populații de sex mixt au fost inseminate, nu a fost găsit nici un singur fecundat dintr-o colonie complet feminină. În ciuda acestui fapt, ouăle din ambele populații au eclozat aproximativ aceleași rate. Cele mai sudice regiuni ale continentului japonez păreau să sprijine doar termitele virgine necontactate - și ele prosperau.
Rebeca Rosengaus, o sociobiologă de insecte și ecolog comportamentală de la Universitatea Northeastern, care nu a fost afiliată studiului, spune că a fost „impresionată”, elogiând munca ca fiind „amănunțită” și „foarte cuprinzătoare”. „Niciun studiu în trecut [a descris] o eliminare completă a bărbaților ”, adaugă ea. „Este complet nou și interesant.”
Termitele nu au fost niciodată deosebit de romantice (cu tendințele lor de mormântare a lemnului, probabil că sunt cei mai mici gospodari din natură). Dar, de fapt, majoritatea termitelor sunt monogame. Atunci când bărbații și femelele ajung la maturitate sexuală, ei pornesc într-un zbor nupțial în căutarea bunurilor imobiliare adecvate pentru viitoarea lor familie, consumând uniunea numai după ce își au reședința în noile lor camere. Aici, regele și regina proaspăt unși vor crește o armată de muncitori și regali viitori, aranjați în castele similare cu cele văzute în albine.
Deși structurile sociale ale termitelor și albinelor poartă unele asemănări izbitoare, cele două linii sunt în mod evolutiv îndepărtate. Termitele (care sunt din punct de vedere tehnic un tip de gandaci) par să fi evoluat în mod independent tendințele lor monarhice și există și alte diferențe între specii. De exemplu, termitele angajează soldați atât bărbați, cât și femei, în timp ce întreaga forță de muncă dintr-o albină este de sex feminin - o legiune de surori care slujesc sub o regină ocupată, în esență, fără contribuții din partea câțiva bărbați fără stăpân.
Aceste comunități care favorizează femeile sunt facilitate de modul neobișnuit de a se reproduce sexual albinele. Spre deosebire de urmașii umani (și cei mai mulți termite), care moștenesc gene de la fiecare părinte care dă XX femele și masculi XY, albinele pot ecloza atât din ouă fertilizate cât și din ouă nefertilizate. Copiii de la ouă nefertilizate primesc doar cromozomi de la mama lor, creând masculi XO cu jumătate de cromozomi ca omologii lor de sex feminin. Așadar, în majoritatea albinelor, femelele pot ecloza doar din ouă fertilizate, iar toate ouăle fecundate eclozează femelele, necesitând aportul masculin literal pentru a susține specia.
Cu toate acestea, în ultimii ani au fost identificate câteva linii de albine care eclozează femele din ouă nefertilizate prin dublarea cromozomilor mamei. Acest comutator simplu poate avea consecințe puternice, întrucât femelele acum uită femele fără a fi nevoie să vâneze spermă, permițând unor populații de albine să se reproducă fără masculi. Se pare că termitele se pot implica într-o reproducere similară fără spermă - dar spre deosebire de un stup, o colonie de termită care elimină bărbații ar putea susține complet structura socială preexistentă.
„[E] dramatic că… bărbații nu sunt esențiali pentru întreținerea societăților animale în care au jucat anterior un rol social activ”, spune Yashiro. Și, după cum subliniază Laura Lavine, entomologa Universității de Stat din Washington, nu suntem tocmai străini de termite. De ce a durat atât de mult pentru a localiza amazonienii care terorizează lemnul din lumea insectelor?
Au fost observate câteva colonii de termită sălbatică care se reproduc asexual înainte, dar se consideră că acest comportament în coloniile de sex mixt ajută la prevenirea consangvinizării dintre regii fertili și propriii urmași. Reginele au capacitatea de a ecloza ouă nefertilizate în regine noi, dar la sfârșitul zilei, majoritatea termitelor rămân furnicatoare de vreme potrivită. În urma lovirilor cu asexualitate, reginele se reîntorc în general cu regii lor.
Faptul că majoritatea termitelor nu s-au tranziționat încă la castitate se poate datora unui avantaj evolutiv al reproducerii sexuale. După cum se dovedește, sexul este util pentru menținerea sănătății unei colonii. Amestecarea genelor ambilor părinți generează diversitate într-o populație, ceea ce este util atunci când circumstanțele extreme se lovesc, cum ar fi boala sau schimbarea mediului.
Termitele se grăbesc într-o zonă deteriorată a cuibului pentru a repara gaura. (Departamentul Agriculturii al SUA / Scott Bauer) Deci, de ce au evoluat populațiile toate femeile? Pentru a dezvălui răspunsul, Yashiro și colegii săi au dat cu capul în cap termitele sexuale și sexuale - literalmente. Atunci când au măsurat noggins-urile termitelor soldate din toate coloniile de sex feminin și mixt, cercetătorii au descoperit că, în mod surprinzător, cei din coloniile doar de sex feminin arătau mult mai mult. Dar, în acest caz, uniformitatea nu a fost neapărat un lucru rău.
Cu corpurile lor relativ nearmate, termitele nu sunt construite pentru ofensivă. În schimb, atunci când colonia este atacată, principalul mod de apărare al insectelor implică adesea conectarea intrărilor la cuiburile lor cu propriile capete. O varietate de dimensiuni ale capului ar putea fi de fapt o povară, mai degrabă decât o bătaie, ceea ce înseamnă că pierderea de bărbați ar fi împuternicit de fapt aceste luptătoare să supraviețuiască unui atac.
Deoarece diversitatea oferă o protecție critică în fața infecțiilor microbiene, Rosengaus spune că va fi important pentru lucrările viitoare să analizeze cât de susceptibile sunt aceste boli. Este posibil ca coloniile asexuale, de toate femeile, să fi supraviețuit numai în Shikoku și Kyushu, deoarece aceste regiuni nu sunt la fel de înrădăcinate cu agenți patogeni termitați, adaugă Lavine, care nu a participat la noile cercetări - dar această teorie nu a fost încă testată.
De ce presupune oricine coloniile împărțite în comunități sexuale și asexuale și sexuale. Pe baza dovezilor genetice, Yashiro și echipa sa identifică diferența de linii de termită cu aproximativ 14 milioane de ani în urmă. Dar, deoarece cele două populații există încă una lângă alta, „putem fi martorii evoluției în acțiune”, spune Rosengaus.
Deoarece aceste grupuri de colonii sunt separate geografic, probabil că nu se mai amestecă - și este chiar posibil să apară în viitor o specie complet nouă, compusă în întregime din doamne.
Deocamdată, cele două populații sunt încă din punct de vedere tehnic în cadrul aceleiași specii, dar această descoperire probabil nu va fi ultima de acest gen. Speciile de sex feminin din toată regnul animal au găsit modalități inteligente de a merge singur. Termitele pot fi cunoscute pentru prânz pe cherestea, dar este sigur să spun că nu toate femelele au nevoie de lemn.
