Csak egy hormonlöket kell a szuperhangyák előállításához

Különös, rejtett képességet fedeztek fel a hangyák egyik több mint 1000 fajt számláló nemzetségénél. A csoportba tartozó fajoknak csupán némi hormontöbbletre van szükségük ahhoz, hogy hatalmas rágójú szuperkatonákat állítsanak elő.

A hangyák Pheidole nemzetségébe tartozó mintegy 1100 faj közül eddig mindössze nyolc, az Egyesült Államok délnyugati részén és Észak-Mexikóban élő fajnál figyelték meg, hogy rendszeresen szuperkatonákat, azaz a fészek bejáratát eltorlaszolni képes, hatalmas fejű egyedeket hoznak létre. A Science folyóiratban megjelent új tanulmány szerint azonban az egész nemzetségben megvan az a rejtett képesség, hogy létrehozza a dolgozóknak ezt a speciális alkategóriáját.

Ehab Abouheif, a kanadai McGill Egyetem fejlődésbiológusa nagy meglepetésére szuperkatonákat talált egy kilencedik fajban is. Tizenöt éven át gyűjtötte New Yorkban a Pheidole morrisi faj egyedeit, amikor egy kolóniában hatalmas katonákra bukkant. "Akkora rágójuk volt, hogy igazán fájt a harapásuk" - mondta.

Abouheif és munkatársai azt tapasztalták, hogy a hangyák szuperkatona-programja ugyanannak a fejlődési eseménynek a kibővítése, amely elválasztja a normál katonákat a dolgozóktól. A lárvák felnőttkori sorsát (azaz, hogy milyen kasztba tartoznak majd) egy hormon, az úgynevezett juvenilis hormon szabja meg. Ha e hormon szintje alacsony, akkor a lárvák kis dolgozó hangyákká fejlődnek. Amennyiben a hormon szintje átlép egy küszöbértéket, akkor a lárvák tovább növekszenek, és katonákká válnak. Egyes fajoknál létezik egy második határérték is. Ha a juvenilis hormon szintje meghaladja ezt a második küszöbértéket, akkor a hangyák átalakulása még tovább tolódik, még nagyobbra nőnek, és szuperkatona válik belőlük.

Mivel a szuperkatonákkal rendelkező fajok szétszórtan helyezkednek el a Pheidole nemzetség törzsfáján, és az alkaszt megtalálható ősibb és újabban kialakult fajok között egyaránt, egy evolúcióbiológus azt is gondolhatná, hogy a szuperkatonák kialakulása független eseményként következett be az egyes fajokban. Azonban nem ez a helyzet. A lárvákat metoprénnel - a juvenilis hormon hatását utánzó vegyülettel - kezelve a kutatóknak sikerült olyan fajokban is szuperkatonákat létrehozni, amelyekben egyébként nem fordulnak elő.

Pheidole nembe tartozó hangya dolgozója (balra) és szuperkatonája (jobbra)

Az eredmények arra utalnak, hogy a szuperkatonák már az egész nemzetség közös ősénél léteztek. Annak ellenére, hogy a szuperkatona alkaszt végül eltűnt a legtöbb fajban, a potenciál megmaradt ezek előállítására. Mivel ugyanaz a hormon szabja meg mind a szuperkatonák, mind a normál katonák sorsát (csak a mennyisége eltérő), ezért nagyobb kompromisszumok nélkül nem tűnhetett el teljesen a csoportból a szuperkatonák létrehozásának lehetősége. A szuperkatonák nevelése azonban sok energiát igényel, ezért ma csak olyan fajok hoznak létre ilyen alkasztokat, amelyeket gyakran támadnak meg vándorhangyák.