Pytanie:
Jak podobne są genetycznie mrówki robotnice z tej samej kolonii?
CJ Dennis
2016-04-23 10:56:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czytałem https://en.wikipedia.org/wiki/Ant i jest napisane

Jeśli jajo zostanie zapłodnione, potomstwo być kobietą diploidalną; jeśli nie, będzie to haploid samca.

Ponieważ samce mają tylko jeden zestaw chromosomów do przekazania królowej, całe ich bezpośrednie potomstwo (które może być tylko samicą) będzie zawierało całe ich DNA. Jak podobne jest DNA, które zapewnia królowa? Czy istnieje duże prawdopodobieństwo, że w jednej kolonii pojawią się identyczne genetycznie osobniki, nawet jeśli wykluły się one w różnym czasie?

Jeden odpowiedź:
Remi.b
2016-04-23 12:52:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pokrewieństwo mrówek w kolonii różni się w zależności od gatunku (ponieważ różne gatunki mogą wykorzystywać różne systemy kojarzenia) i od kolonii do kolonii. Rozważę podstawowy (uproszczony) model kolonii pszczół miodnych i opiszę go trochę, aby spróbować odpowiedzieć na Twoje pytanie.

Uproszczony model kolonii mrówek

Istnieje duża różnorodność systemów kojarzenia się wśród linii mrówek. Zobacz na przykład niesamowity przypadek opisany w Fournier et al. 2005 (który został szybko podsumowany na końcu tej odpowiedzi). Przyjmę poniżej ogólny i uproszczony model.

Ogólnie hetman może mieć kilka matek. Królowa przechowuje nasienie tych samców w swojej spermatece. Jak zauważyłeś, królowa jest diploidalna, podczas gdy samce są haploidami. Królowa będzie wykorzystywać zgromadzoną spermę przez całe życie. Każde zapłodnione jajo da początek pracownikowi. Chociaż robotnik nie rozmnaża się (w naszym uproszczonym modelu), z powodów morfologicznych nadal uważa się go za kobietę. W pewnym momencie życia kolonii niektóre larwy, które mogły zostać robotnicami, są karmione mlekiem pszczelim, a następnie rozwiną się w królową. Te królowe odlecą, aby kojarzyć się z wieloma samcami i tworzyć nową kolonię. Królowa produkuje również samce. Samce są haploidami. Królowa używa tylko własnych gamet do stworzenia mężczyzny.

Pokrewieństwo

W naszej uproszczonej kolonii samiec nie ma ojca i ma tę samą matkę niż jakikolwiek inny mężczyzna i jakikolwiek inny pracownik. Dwóch pracowników może mieć tego samego ojca lub nie. Wyobraźmy sobie, żeby uprościć historię, że królowa sparowała się z jednym samcem, tak aby wszystkie robotnice miały tych samych rodziców (są siostrami).

  • pracownica królowej: 1/2
  • pracownik-pracownik: 1/2
    • To pokrewieństwo zmniejsza się wraz z liczbą ojców. W skrajnym przypadku, gdy jest nieskończona liczba ojców, pokrewieństwo między dwoma pracownikami spada do 1/4.
  • królowa-samiec: 1/2
  • mężczyzna-mężczyzna: 1
  • pracownik-mężczyzna: 1/4

Obliczanie pokrewieństwa jest nieco problematyczne przy porównywaniu osób różniących się ploidalnością ( na przykład porównanie królowej z mężczyzną).

Konsekwencje tego pokrewieństwa

Fakt, że pracownicy są bliżej spokrewnieni ze swoimi siostrami niż z braćmi zasugerowano, aby wywołać konflikt królowo-robotniczy o stosunek płci. Rzeczywiście, gdyby pracownicy byli bliżej spokrewnieni ze swoimi siostrami niż z braćmi, moglibyśmy pomyśleć, że mieliby tendencję do odchylania stosunku płci w kolonii do większej liczby sióstr w stopniu, który nie byłby optymalny dla królowej. Stopień pokrewieństwa między pracownikami zależy od liczby ojców. Im więcej ojców, tym niższe pokrewieństwo między pracownikami i mniejsza motywacja do uprzedzenia w stosunku do płci. W konsekwencji, chociaż królowa chciałaby, aby stosunek płci wynosił 0,5, robotnice będą odchylać ten stosunek płci do większej liczby pracowników z siłą, która maleje wraz z liczbą ojców.

Osobiście mam pewne problemy z przewidywaniami (których tutaj nie opiszę), ale dowody empiryczne ( Chapuisat i in. 1997; Passera i in. 2001) potwierdzają, że stosunek płci różnią się w zależności od liczby ojców (a tym samym pokrewieństwa pracownik - pracownik).

„W pewnym momencie życia kolonii niektóre larwy, które mogły zostać robotnicami, są karmione mleczkiem pszczelim, a następnie rozwiną się w królową”. Czy mylisz to z pszczołami, czy też niektóre lub wszystkie mrówki używają określonego pożywienia do tworzenia królowych? Wszystkie źródła, które znalazłem, odnoszą się do różnic w żywieniu, ale brzmią, jakby to mogło być tylko kwestią tego, ile pokarmu dostają larwy, a nie jakiego rodzaju.
Poza tym, jeśli z jednym ojcem stosunek między pracownikiem a pracownikiem nie powinien wynosić 3/4, ponieważ mężczyźni są haploidalni, więc pracownicy mają 100% genów, które otrzymują od ojca, zamiast 50%? I podobnie mężczyzna-mężczyzna powinien mieć 1/2, ponieważ ich matka jest diploidalna; wszyscy mają połowę jej materiału genetycznego, ale nie wszyscy mają tę samą połowę.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...