Mirmecophile böcekleri - tahmin edilebilir evrimin yeni bir örneği • Alexander Khramov • “Elementler” üzerine Bilim Haberleri • Evrim, Entomoloji

Mirmecophile böcekleri – öngörülebilir evrimin yeni bir örneği

Şek. 1. bir – ücretsiz yaşayan stafilinida böcekleri Aleocharinae, B – stafilinida-myrmecophiles Aleocharinaegöçebe karıncalar üzerinde parazit, C – stafilinida Ecitophya ve sahibi bir göçebe karınca Eciton (Peru), D – stafilinida Rosciszewskia ve sahibi bir göçebe karınca Aenictus (Malezya) E – stafilinida Beyeria ve sahibi bir göçebe karınca Neivamyrmex (Ekvator). Tartışılan makalede ŞekilMevcut biyoloji

Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nden bilim adamları tarafından yapılan moleküler filogenetik analiz, stafilinidlerin morfolojisinde benzer değişikliklerin olduğunu gösterdi. AleocharinaeGöçebe karıncalarla ilişkili olarak, birbirlerinden bağımsız olarak en az 12 kez ortaya çıkmışlardır. Sonuç olarak, bu durumda, evrim öngörülebilir bir şekilde hareket etmiştir: göçebe karıncalarla birlikte yaşamak için, alakasız taksonlar kendilerini aynı standarda yükseltmek zorundaydı.

20. yüzyılın ortasına gelindiğinde, doğal seleksiyonun yanı sıra, evrimsel süreçte rastgele genetik değişkenliğin önemli bir rol oynadığı, teorik biyologların evrim sürecinin temel belirsizliği hakkında konuşmaya başladıkları ortaya çıktı. Yani, "Kaza ve gereklilik" (1971) adlı kitabında, Fransız biyokimyacı ve Nobel ödüllü Jacques Monod şunları yazdı: "Saf şans, kesinlikle özgür, ama kör,Evrimin büyük yapısının temelini oluşturan: bu, modern biyolojinin merkezi pozisyonudur – artık mümkün veya hayali hipotezlerden biri değildir. Bugün, bu tek olası hipotezdir. ”Ya da Amerikalı paleontolog Stephen Jay Gould'un ünlü ifadesiyle, evrimi tekrar“ geri aldığımızda ”ve yeniden başlatırsak, şimdi gördüğümüze çok benzeyen organik bir dünya elde edeceğiz. (bkz. SJ Gould 1989. Harika yaşam: burgess şeyl ve tarihin doğası).

Bununla birlikte, son yıllarda, çeşitli yakınlaşma örnekleri, Evrimin Majestelerinin davasının beğeneceği gibi beklenmedik bir şekilde davranmadığını göstermiştir. Örneğin, elektrik organları bağımsız olarak altı farklı balık grubunda ortaya çıkmıştır – ve hepsinde aynı genlerin ifadesi benzer şekilde değişmiştir (bkz. Farklı balık gruplarındaki elektrik organları benzer genler tarafından düzenlenir, Elementy, 01.07.2014). Evrimin sizin istediğiniz gibi çıkamayacağı ortaya çıkıyor – atalarının türünün ilk organizasyonu, bazı durumlarda kendi torunlarında hangi değişimlerin meydana geleceğini tahmin etmeyi sağlıyor. Myrmecophilous böcekleri Stafilinidae üzerine bir çalışmanın yazarları benzer bir sonuca vardı.Mirmecophiles, karıncalarla yakından ilişkili olan organizmalardır ve bir kural olarak, masraflarını karşılarlar.

Stafilinida (StaphylinidaeHayvan Krallığı'nın en büyük ailelerinden biri olup, 32 alt ailede 60 binden fazla türün sayılması ve aralarında yer alan diğer tüm böcekler arasından daha fazla Myrmecophiles vardır. Özellikle çok sayıda myrmecophilous böcekleri arasında Aleocharinae, en büyük alt Stafilinid (yaklaşık 16 bin tür). Bunlar arasında, karıncaların kuşku besleyen, yavruları için aldıkları ünlü Lomekhaus var. Bununla birlikte, bu alt familyadan lomehuz ve diğer pek çok stafilinid-myrmecophiles'in görünümünde, karıncalarla ortak hiçbir şey yoktur – tipik serbest yaşayan stafilinitler ile aynı şeyi görürler.

Ama içinde Aleocharinae üç düzine cins, yetişkin böcekleri, karıncalar, uzamış uzuvlar ve uzun bir birinci segment ile formik anten dizilerine benzeyen daralmış bir karın nedeniyle konakçılarına çok benzemektedir (Şekil 1). Bu böcekler Eski ve Yeni Dünyaların göçebe karıncaları üzerinde parazitleştiriyor.Bazı araştırmacılar bütün bu cinsleri kabilede birleştirdiler Dorylomiminihepsi de göçebe karıncaların atalarını parazitleştiren tek bir atadan geldiklerini varsayarak Dorylinae. Tüm yeni nesil göçebe karıncalar oluştukça, onlarla ilişkili Staphilinides çeşitliliği artmıştır (bkz. C. H. Seevers 1965. Ordu karıncaları ile ilişkili staphylinid böceklerin sistematiği, evrimi ve zoocoğrafyası (Coleoptera, Staphylinidae)).

Ancak, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nden bilim adamları tarafından yapılan son araştırmalar bunun böyle olmadığını gösterdi. Stafilinidae, yakın akrabalık ile ilgili olmayan, aynı karınca benzeri görünümü elde ederken bağımsız olarak göçebe karıncalara yerleşti. Bunu kanıtlamak için, bilim adamları, 7 göçebe karınca cinsinin 5'i ile ilişkili stafilinleri topladılar. Dorylinae. Bunu yapmak çok kolay değildi – bazen bir mirmekofil, 5.000 karıncaya hesap veriyor ve onu yürüyüşte bir karınca kolonunda tanımak için, keskin bir göze ihtiyacınız var. Toplanan stafilinleri, çeşitli nükleer ve mitokondriyal genler üzerinde alt familyanın diğer cinsleri ile karşılaştırarak, makalenin yazarları karınca formunun staphylinid olduğunu ortaya çıkardı. Aleocharinae bağımsız olarak en az 12 kez elde edildi (Şekil 2)!

Şek. 2. Stafilinid böceklerin alt ailesinin moleküler cladogramı Aleocharinae. Numaralandırılmış ve işaretlenmiş portakalda karınca formunu elde eden takson turuncu oklar ev sahibi karıncalarına işaret eder. Tartışılan makalede Şekil Mevcut biyoloji

Moleküler filogenetik analiz verileriyle değerlendirildiğinde, göçebe karıncalarla ilişkili Staphylinid-Mirmecophilus'un en yaygın ataları 105 milyon yıl önce yaşamışlardır – yaklaşık Kretase döneminin ortasında (Şek. 3). Karşılaştırma için, farenin ve erkeğin son atası 75 milyon yıl önce vardı (bkz. A. T. Chinwalla ve ark. 2002)). Şimdi, fareler, makaklar, lemurlar ve hamsterlerin birbiri ile konuşmadığı gibi, 12 kez birbirinden farklı iki damla suya benzer bir kaplumbağaya benzediklerini hayal edin. Ama bu tam olarak stafilinidami ile oldu ne Aleocharinae – Bu alt familya temsilcilerinin çarpışmasından her seferinde Göçebe karıncalar aynı sonucu elde ettiler. Peki, evrimin öngörülebilirliği hakkında nasıl konuşulmaz?

Şek. 3. Stafilinidlerin taksonlarının tahmini sapma süresi Aleocharinae. Numaralandırılmış ve işaretlenmiş portakalda karınca formunu elde eden takson. Ma bir milyon yıl önceydi. Tartışılan makalede Şekil Mevcut biyoloji

Belki de bütün mesele, göçebe karıncaların ailelerindeki yaşamın “yaşamları” na çok büyük ölçüde entegrasyon anlamına gelmesidir.Stafilinidler, ustalarından sonra sürekli hareket etmeli, karıncaları yalacak ve temizleyecek, tıpkı karıncaların birbirleriyle yaptığı gibi, son olarak, stafilenler, ailenin geri kalanıyla eşit şartlarda, avcıların getirdiği avı yiyecektir. Bazen yeni bir yere seyahat ederken, karıncaları kendilerini taşımak için zorlarlar. Böylelikle tüm bu manipulasyonlar sırasında karıncalar aldatıcıları dokunuşla tanımazlar, bedenlerinin ana hatlarını ustalarının altında mümkün olduğunca taklit etmelidirler.

Moleküler verilerle yargılama, modern cins stafilinid'in ortaya çıkışı AleocharinaeGöçebe karıncalarla ilişkili, Paleosen ve Eosen'de meydana geldi. Şu anda, fosil kayıtlarına göre, ekosistemlerdeki karınca sayısında keskin bir artış olmuştur. Bu, örneğin, kehribara dahil edilerek izlenebilir. Yaşı 100 milyon yıl olan (orta Kretase) Burma kehribarlarında bile karıncalar nadirdir. Baltık kehribar (Geç Eosen) 'da, sayıları dramatik şekilde artar. Miosen Meksika ve Dominik kehribarında karınca sayısı zaten sınırı aşıyor.

Pek çok omurgasız, bu karınca genleşmesinden kayboldu, fakat Stafilinidler değil. Aleocharinae – Karın ucundaki özel bir tergal bezinin varlığı sayesinde, karıncaların davranışlarını manipüle etmeyi öğrendiler. Bunlar, önceleri myrmecophilia'nın baştan çıkarıcı olasılıklarını – her şeyin hazır olanı üzerinde – açtılar.

Kaynak: Munetoshi Maruyama, Joseph Parker. Rove Beetle Ordusu Karıncaların Symbiont'larında Derin Zaman Uyumluluğu Mevcut biyoloji. 2017. 27. S. 920-926.

Ayrıca göçebe karıncalar üzerinde parazite edici diğer myrmecophile böcekleri hakkında da bakınız:
1) Böceği-böceği, "Elementler", 02/15/2017.

Tahmin edilebilir evrim hakkında:
1) Bakterilerin farklı sıcaklıklara adaptasyon yöntemleri tahmin edilebilir, "Elementler", 03/16/2017.

Alexander Khramov


Like this post? Please share to your friends:
Bir cevap yazın

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: