Studiu: furnicile încalcă o regulă de bază a biologiei pentru a se adapta la noi medii
La majoritatea animalelor, părțile corpului cresc proporțional cu dimensiunea generală: un animal mai mare are, de regulă, organe și membre mai mari. Un nou studiu arată însă că furnicile din genul Pheidole reușesc să rupă această regulă, ceea ce le-ar putea ajuta să se adapteze la noi condiții de mediu.
Cercetarea, coordonată de laboratorul Eco-Evo-Devo din cadrul Universității din Ottawa și publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences, s-a concentrat asupra modului în care antenele furnicilor se dezvoltă în funcție de casta socială. Colonie speciei Pheidole cuprinde muncitori mici și soldați mult mai mari, iar în interiorul fiecărei caste antenele cresc proporțional cu dimensiunea corpului. Diferența apare atunci când se compară cele două caste.
Antene de dimensiuni similare la corpuri foarte diferite
Măsurătorile efectuate pe 565 de specii de Pheidole au arătat că intervalele de mărime ale antenelor la muncitori și la soldați se suprapun aproape complet, deși soldații au capete și corpuri considerabil mai mari. Astfel, cea mai mare antenă dintre muncitori poate fi comparabilă cu cea mai mică antenă a unui soldat, deși diferența de talie dintre cele două exemplare rămâne majoră.
„Biologii au presupus mult timp că trăsături precum antenele cresc în mod previzibil odată cu dimensiunea corpului”, explică Rajendhran Rajakumar, profesor asociat în cadrul Departamentului de Biologie al Universității din Ottawa, citat în materialul despre studiu. „Rezultatele noastre arată că evoluția poate decupla o trăsătură de dimensiunea corpului într-un context, păstrând totodată această relație în altul.”
Descoperirea a fost, potrivit cercetătorilor, întâmplătoare: la microscop, o antenă care părea clar mai mică provenea de fapt de la un soldat, nu de la un muncitor. Analizele comparative sugerează că acest model ar putea fi apărut în apropierea strămoșului comun al genului Pheidole și al genului înrudit Cephalotes.
Rolul semnalelor sociale și al hormonilor
Antenele sunt esențiale pentru supraviețuirea furnicilor, care le folosesc pentru a detecta indicii chimice și fizice, pentru a se orienta și pentru a comunica cu celelalte membri ai coloniei. Mărimea și forma lor pot influența numărul și dispunerea structurilor senzoriale de care dispune fiecare individ.
Experimentele realizate pe specia Pheidole dentata au arătat că această flexibilitate este reglată de mediul social al coloniei, de hormonul juvenil și de semnale provenite de la un organ care controlează alometria, adică modul în care diferite trăsături cresc unele față de altele. Prin modificarea acestor factori, în special a feromonului care inhibă dezvoltarea soldaților, cercetătorii au obținut forme noi, numite „nanomuncitori” și „nanosoldați” — furnici cu talia unui muncitor, dar cu capul și forma capului unui soldat.
Aceste exemplare au scos la iveală combinații de trăsături pe care dezvoltarea obișnuită le ascunde, dar care există ca potențial în cadrul speciei. Rezultatele arată astfel cum colonia funcționează ca un superorganism, în care condițiile sociale influențează dezvoltarea fiecărui individ.
„Semnalele sociale și hormonii nu doar decid dacă o furnică devine muncitor sau soldat”, spune Rajakumar. „Ei pot remodela și modul în care diferite trăsături cresc împreună sau se decuplează, atât în interiorul castelor, cât și între caste și, mai larg, între specii.”
De ce contează ruperea regulilor biologice
Potrivit autorilor, această capacitate de a ieși din tiparele obișnuite de creștere ar putea explica apariția unor forme noi și a unor sisteme complexe de caste, contribuind la succesul ecologic al furnicilor, unul dintre cele mai diverse grupuri de insecte de pe planetă.
„Această cercetare ne reamintește că evoluția nu este întotdeauna un proces de adăugare a mai mult sau mai puțin din aceeași trăsătură”, conchide Rajakumar. „Uneori apar posibilități noi atunci când legăturile așteptate dintre trăsături se rup, iar dezvoltarea este reorganizată.”
