Semut supersoldier

™

Ilmuwan genetik membuat semut rakasa dengan kepala besar dan jaws.It tampaknya bahwa semut mungkin kesamaan genetik untuk nenek moyang yang hidup jutaan tahun yang lalu.

Ketika delapan aneh berkepala besar semut prajurit muncul dalam sebuah koloni liar dikumpulkan dari Long Island, NY, para ilmuwan tahu bahwa mereka telah menemukan sesuatu yang menarik.

Penemuan ini versi besar dari semut prajurit, yang tugasnya adalah untuk mempertahankan sarang, yang dipimpin peneliti untuk membuat semut supersoldier mereka sendiri di laboratorium dengan bantuan hormon, dan, dengan demikian, menawarkan penjelasan untuk bagaimana semut, dan serangga sosial mungkin lain, mengambil bentuk-bentuk khusus dengan pekerjaan khusus dalam koloni mereka.

Ternyata semut prajurit abnormal throwbacks ke negara leluhur, yang tidak lagi muncul dalam spesies mereka kecuali, tampaknya, secara tidak sengaja. Fenomena ini kadang-kadang muncul di tempat lain, dalam bentuk paus bantalan kaki nenek moyang mereka yang hilang, ayam dengan gigi atau manusia dengan ekor. [10 Vestigial Tungkai & Organ]
"Ini sudah dikenal sejak lama bahwa jenis slip terjadi, dan mereka dilihat sebagai Barnum dan Bailey evolusi," kata peneliti senior studi tersebut Ehad Abouheif, Kanada penelitian kursi di biologi perkembangan evolusi di McGill University. "Apa yang kami menunjukkan untuk pertama kalinya adalah ada potensi leluhur duduk di sana, dan ketika menjulurkan oleh lingkungan itu benar-benar dapat melepaskan potensi ini bahwa evolusi kekuasaan bisa."

Spesies dikumpulkan di New York, Pheidole morrisi, biasanya memiliki dua jenis semut pekerja, menurut Abouheif: pekerja kecil, yang bertanggung jawab untuk mencari makan, menyusui, makan telur dan larva, dan merawat sang ratu, dan semut prajurit, yang mempertahankan sarang dan menggunakan rahang besar mereka untuk memecahkan biji dipanen oleh para pekerja kecil.

Jenis ini tidak memiliki supersoldiers, namun berkepala besar makhluk menyerupai semut supersoldier yang terjadi di antara delapan spesies semut ditemukan di barat daya Amerika dan Meksiko utara. Semua sembilan spesies termasuk dalam genus Pheidole, yang berisi sekitar 1.100 spesies.

Jadi masuk akal bahwa out-of-tempat supersoldiers bisa mengungkapkan sesuatu tentang asal-usul supersoldiers antara delapan spesies lain.

Untuk mengetahuinya, para peneliti, yang dipimpin oleh Rajendhran Rajakumar, seorang mahasiswa doktoral di laboratorium Abouheif itu, melihat perkembangan larva supersoldier dari dua dari delapan spesies yang biasanya menghasilkan mereka. (Para peneliti ingin mengetahui perilaku Thep. Morrisi mereka telah dikumpulkan, tetapi mereka dibunuh di laboratorium oleh semut lain.)

Kasta semut, atau peran dalam koloni itu, ditentukan oleh switch lingkungan, atau periode perkembangan larva yang ketika itu menerima isyarat lingkungan tertentu. Semut dewasa di koloni itu dapat memanipulasi switch ini dengan, misalnya, menerapkan hormon tertentu yang disebut feromon untuk larva.

Pada periode pertama pembangunan, switch ini menentukan apakah telur akan menjadi ratu atau pekerja lain dan kemudian kedua saklar menentukan apakah larva akan menjadi seorang prajurit atau pekerja kecil.

Tepat sebelum saklar kedua, mereka menerapkan kimia yang bertindak seperti hormon remaja dengan larva tiga spesies yang tidak menghasilkan supersoldiers. Hormon remaja yang terlibat dalam menerjemahkan isyarat lingkungan, seperti nutrisi, ke dalam identitas larva. Dengan menerapkan itu artifisial, para peneliti tidak hanya mendorong larva melewati ambang di mana mereka biasanya akan menjadi prajurit biasa, tetapi melewati ambang batas kedua, salah satu yang biasanya tersembunyi, menciptakan supersoldiers.
Tapi supersoldiers laboratorium dibuat tidak cocok sempurna dengan yang alami. Sebagai orang dewasa mereka mempertahankan sedikit tunas sayap vestigial, sesuatu supersoldiers biasa kehilangan ketika mereka dewasa.
"Potensi [untuk menjadi supersoldiers] ada, tapi itu adalah sedikit baku," kata Abouheif.

Para peneliti juga melihat ekspresi gen yang terlibat dalam pengendalian pengembangan sayap, dan menemukan kesamaan antara laboratorium yang disebabkan supersoldiers dan yang alami. Mereka juga menemukan perubahan serupa terjadi di dua spesies yang berbeda dari supersoldiers alami, ini menunjukkan keduanya mengandalkan pada mekanisme perkembangan yang sama.

Jadi mengapa harus supersoldiers?
Para supersoldiers alami tampaknya memiliki fungsi pertahanan. Spesies ini tinggal di wilayah yang sama sebagai semut tentara, yang menyerang koloni mereka. Selama razia, para supersoldiers menggunakan kepala mereka yang besar untuk memblokir terowongan ke sarang mereka untuk menjaga para penyerang keluar.

Namun, spesies lain dari semut Pheidole, mereka yang tidak supersoldiers, semut juga hidup alongsidearmy. Salah satu spesies di mana para peneliti membujuk supersoldiers, P. hyatti, meraih merenung dan memanjat batang rumput untuk melarikan diri tentara semut penggerebekan.

Moreau menunjukkan alasan lain kepala raksasa dari supersoldiers mungkin akan berguna: biji grinding. Supersoldiers bisa menggiling biji lebih besar dari tentara reguler, katanya.

Misteri dari pohon keluarga
Temuan dapat membantu untuk memecahkan misteri asal semut supersoldier tersebut. Kerja masa lalu oleh Corrie Moreau, ahli biologi evolusi di Field Museum di Chicago, yang tidak terlibat dengan studi ini, mengungkapkan bahwa salah satu spesies supersoldier terletak dekat pangkal pohon keluarga Pheidole, terkait erat dengan semut leluhur, sementara spesies supersoldier lain bertebaran dalam pohon.

Ada dua kemungkinan penjelasan untuk pengaturan ini: Entah masing-masing spesies berevolusi dengan cara yang berbeda untuk menciptakan supersoldiers, atau mekanisme berevolusi dengan nenek moyang paling awal tentang 35.000.000-60.000.000 tahun yang lalu, menurut Moreau.

Karya poin tim Abouheif untuk yang terakhir - yang supersoldiers tanggal kembali ke akar pohon keluarga - dan mengungkapkan bagaimana supersoldiers diciptakan.

Implikasi melampaui semut, menurut Moreau.
"Pertanyaannya menjadi," Apakah semua serangga menggunakan jalur yang sama seperti ditemukan di berkepala besar semut atau ini sesuatu yang istimewa ke grup ini, '"tulisnya dalam email untuk LiveScience. "Apapun, itu menunjukkan bahwa kita harus mencari jalur evolusi dilestarikan di seluruh pohon kehidupan."