Ainult mõne millimeetri pikkused, nende pehmed, taignased kehad olid tuhandetes nummerdatud. Isegi mikroskoobi all olid mehed ja naised vahet vaevalt eristatavad, kuid Toshihisa Yashiro oli juba loendama hakanud. Sajad termiidid rahvaloenduse ajal hakkasid Yashiro kahtlused lõpuks kaduma - polnud ühtegi meest.
Yashiro uurimisrühm teatas täna ajakirjas BMC Biology Jaapani lõunapoolsetes piirkondades looduslikult esinevate naissoost termiitide kolooniate avastamisest, mis esindavad maailmas esimest teadaolevat aseksuaalsete termiitide populatsiooni.
Alguses oli seda raske uskuda. "Inimeste soopõhiselt võrdsetes ühiskondades on termiidikolooniates tavaliselt võrdne arv mehi ja naisi, " selgitab Sydney ülikooli bioloog Yashiro. "Nii mehed kui naised töötavad ühiskonna toimimise nimel võrdselt."
Jaapani rannikul toimunud välitööde ajal komistas Yashiro ja tema kolleegid üllatuslikult Glyptotermes nakajimai termiitide mitme populatsiooni vahel, mis näisid olevat eranditult naised. Ainus viis nende kolooniate endi ülalpidamiseks oleks aseksuaalne paljundamine, kuid Yashiro tõendamiskohustus oli tohutu. Selle teooria kontrollimiseks peaks ta hoolikalt püüdma välistada isaste olemasolu tuhandete putukate kolooniates.
Nii hakkas Yashiro ja tema meeskond arvestama. Teadlased seksisid pooleteise aasta jooksul tuhandetest teismelistest termiitidest kümnest põllusalast, mis ulatusid kogu Jaapani mandriosas ja mitmetel külgnevatel saartel. Geograafiliste erinevuste ilmnemine ei võtnud kaua aega. Jaapani suurimal ja rahvarohkeimal saarel Honshus, samuti Amami-Oshima, Okinawa ja Ogasawara avamere saartel oli tüüpiline viiskümmend viiskümmend soolist tasakaalu. Kuid Shikoku ja Kyushu - Jaapani nelja peamise saare väiksema kahe - vahel olid duded kadunud.
Kuigi Yashiro ja tema kolleegid uurisid üle 100 isendi igast 74 erinevast kolooniast, pidid nad olema kindlad. Teadlaste õnneks kannab ta kui termiitikuninganna edukalt paaritub, seda elu rinnamärki väikese seemnerakku koguva kotikese kujul. Kui meeskond need pisikesed aardealused lahti tegi, leidsid nad, et kuigi segase soo kolooniaid viisid kuningannad spermaga varuks, veetsid naissoost klannide proua monarhid ainult tühje tanke.
Küps termite kuninganna, keda ümbritsevad töötajad ja sõdurid. (CSIRO / CC BY 3.0) Aseksuaalse paljunemise edasiseks kinnitamiseks pöördusid teadlased munade uurimise poole - neid oli sadu. Kui peaaegu pooled soost sugupopulatsioonide munadest olid seemendatud, ei leitud suguühte kolooniast ühtegi viljastatud muna. Sellest hoolimata koorusid mõlema populatsiooni munad umbes sama kiirusega. Jaapani mandri lõunapoolsemad piirkonnad näisid toetavat ainult puutumata neitsitermiite - ja nad arenesid jõudsalt.
Rebeca Rosengaus, Kirde-Ülikooli putukate sotsiaal-bioloog ja käitumisökoloog, kes polnud uuringuga seotud, ütleb, et talle tehti muljet, kiites tööd kui “põhjalikku” ja “väga põhjalikku”. “Varem pole ühtegi uurimust [kirjeldatud] meeste täielik likvideerimine, ”lisab ta. "See on täiesti uus ja põnev."
Termiidid pole kunagi olnud eriti romantilised (oma puidupitsimise kalduvusega on nad vaieldamatult looduse kõige pisemad kodutegijad). Kuid tegelikult on enamik termiite monogaamsed. Kui mehed ja naised saavad suguküpseks, astuvad nad tulevasele perele sobivat kinnisvara otsides pidulennule, tehes ametiühingu alles siis, kui nad elavad uues eluruumis. Äsja võitud kuningas ja kuninganna kasvatavad siin töötajate ja tulevaste kuninglike armee, kes on paigutatud kastidesse, mis on sarnased mesilastega.
Ehkki termiitide ja mesilaste sotsiaalses struktuuris on silmatorkavat sarnasust, on kaks sugulust evolutsiooniliselt kaugel. Termidid (mis on tehniliselt prussaka tüüp) näivad olevat monarhilisi kalduvusi iseseisvalt välja töötanud ja ka liikide vahel on täiendavaid erinevusi. Näiteks termiidid võtavad tööle nii meessoost kui ka naissõdureid, samal ajal kui mesitarus töötab kogu naine - õdede leegioni, kes teenivad hõivatud kuninganna all ja kellel pole praktiliselt mingit panust vähestelt nõmedatelt meestelt.
Neid naisi soosivaid kogukondi hõlbustab ebaharilik viis, kuidas mesilased teatavasti seksuaalselt paljunevad. Erinevalt inimese (ja kõige termiidi) järglastest, kes pärivad geenid igalt vanemalt, kes annavad XX emaslooma ja XY isase, võivad mesilased kooruda nii viljastatud munadest kui ka viljastamata munadest. Viljastamata munade järglased saavad oma emalt ainult kromosoome, luues XO-isaseid, kellel on poole vähem kromosoome kui nende naissoost kolleegidel. Nii et enamikus mesilastes saavad emased kooruda ainult viljastatud munadest ja kõik viljastatud munad kooruvad emasloomi, vajades liigi säilitamiseks sõnasõnalist meessoost panust.
Kuid viimastel aastatel on leitud vähe mesilasliine, mis kooruvad emasloomi viljastamata munadest ema kromosoomides kahekordistades. Sellel lihtsal lülitusel võivad olla võimsad tagajärjed, kuna emasloomad sünnitavad emasloomi ilma vajaduseta spermat jahtida, võimaldades mõnel mesilaspopulatsioonil paljuneda ilma isasteta. Tundub, et termiidid võivad osaleda samasuguses spermatosoidide paljundamises, kuid erinevalt mesitarust võiks isaseid likvideerinud termiidikoloonia täielikult eksisteerida olemasoleva sotsiaalse struktuuri.
"[See on] dramaatiline, et ... isased ei ole hädavajalikud loomaühiskondade säilitamiseks, kus nad varem mängisid aktiivset sotsiaalset rolli, " ütleb Yashiro. Ja nagu osutab Washingtoni Riikliku Ülikooli entomoloog Laura Lavine, pole me termiitidele täpselt võõrad. Miks on putukamaailma puitu terroriseerivate Amazonase elanike leidmine nii kaua aega võtnud?
Varem on täheldatud mõnda looduslike termiitide kolooniat, kes paljunevad aseksuaalselt, kuid arvatakse, et selline käitumine segase soo kolooniates aitab vältida sissetungimist viljakate kuningate ja nende järglaste vahel. Kuningannadel on võimalus koorimata viljastamata mune uuteks kuningannadeks, kuid päeva lõpuks jääb enamik termiite õiglase ilmaga hoomajateks. Pärast aseksuaalsusega tiirutamist ühinevad kuningannad üldiselt oma kuningatega.
Tõsiasi, et enamik termiite pole veel kasinusele üle läinud, võib olla tingitud seksuaalse paljunemise evolutsioonilisest eelisest. Nagu selgub, on seks kasulik koloonia tervise säilitamiseks. Mõlema vanema geenide segamine loob populatsioonis mitmekesisuse, mis on kasulik äärmuslike asjaolude ilmnemisel, näiteks haigus või keskkonna muutus.
Termiidid tormavad augu parandamiseks pesa kahjustatud alale. (USA põllumajandusministeerium / Scott Bauer) Miks siis arenesid kogu naissoost populatsioonid? Vastuse mõistmiseks heitsid Yashiro ja tema kolleegid aseksuaalsetele ja seksuaalsetele termiitidele otsest-pea otsa. Naiste ja segase soo kolooniate sõdurite termiitide nogginside mõõtmisel leidsid teadlased, et üllataval kombel nägid ainult naissoost kolooniate esindajad palju sarnasemad. Kuid sel juhul ei olnud ühtlus tingimata halb asi.
Oma suhteliselt relvastamata kehaga ei ehitata termiite ründeks. Selle asemel, kui koloonia on rünnaku all, hõlmab putuka peamine kaitseviis sageli pesade sissepääsude sulgemist oma peaga. Erinevad pea suurused võivad tegelikult olla pigem koorem kui õnnistus, mis tähendab, et isaste kaotus võis neil naisvõitlejatel tegelikult anda kallaletungi.
Kuna mitmekesisus pakub mikroobsete nakkuste korral kriitilist kaitset, on Rosengausi sõnul tulevikus tähtis uurida, kui vastuvõtlikud need erinevad rühmad on haigustele. Võimalik, et aseksuaalsed, kõik naissoost kolooniad on säilinud ainult Shikoku ja Kyushu osariigis, kuna need piirkonnad ei ole nii levinud termiitide patogeenidega, lisab Lavine, kes uues uuringus ei osalenud, kuid seda teooriat tuleb veel katsetada.
Miks kolooniad jagunevad aseksuaalseteks ja seksuaalseteks kogukondadeks, on keegi vist. Geneetilistele tõenditele tuginedes tegid Yashiro ja tema meeskond kindlaks termiidi suguvõsa lõhe umbes 14 miljonit aastat tagasi. Kuid kuna kaks populatsiooni eksisteerivad endiselt kõrvuti, “võime olla tegutsemise evolutsiooni tunnistajaks”, ütleb Rosengaus.
Kuna need kolooniate rühmad on geograafiliselt eraldatud, siis nad tõenäoliselt enam ei sega ja on isegi võimalik, et tulevikus võib tekkida täiesti uus liik, mis koosneb täielikult üksikutest daamidest.
Praegu on kaks populatsiooni tehniliselt endiselt sama liigi piirides, kuid see avastus ei ole tõenäoliselt viimane omataoline. Naisliigid kogu loomariigist on leidnud nutikaid viise, kuidas seda üksi kasutada. Termide kohta võib teada saada, et nad lõunatavad lõunapuid, kuid võib kindlalt öelda, et mitte kõik naised ei vaja puitu.
