Σε λίγα χιλιόμετρα σε μήκος, τα μαλακά, ολόψυχα σώματα τους αριθμούσαν στις χιλιάδες. Ακόμη και κάτω από το μικροσκόπιο, τα αρσενικά και τα θηλυκά ήταν ελάχιστα διακριτά, αλλά η Toshihisa Yashiro είχε ήδη αρχίσει να μετράει. Εκατοντάδες τερμίτες στην απογραφή, οι αμφιβολίες του Yashiro τελικά άρχισαν να εξαφανίζονται - δεν βρέθηκε ούτε ένα αρσενικό.
Σήμερα, στο περιοδικό BMC Biology, η ερευνητική ομάδα του Yashiro αναφέρει την ανακάλυψη φυσικώς απαντώμενων θηλυκών τερμιτικών αποικιών στις νότιες περιοχές της Ιαπωνίας, που αντιπροσωπεύουν τους πρώτους γνωστούς πληθυσμούς τερμιτών στον κόσμο.
Στην αρχή, ήταν δύσκολο να πιστέψουμε. «[Όπως και οι ισότιμες κοινωνίες των φύλων στους ανθρώπους, οι αποικίες των τερμιτών έχουν συνήθως ίσο αριθμό αρσενικών και θηλυκών», εξηγεί ο Yashiro, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ. "Τόσο τα αρσενικά όσο και τα θηλυκά δουλεύουν εξίσου για να κάνουν τη λειτουργία της κοινωνίας".
Κατά τη διάρκεια της επιτόπιας εργασίας στην ακτή της Ιαπωνίας, ο Yashiro και οι συνάδελφοί του έκπληκταν να σκοντάψουν σε αρκετούς πληθυσμούς Glyptotermes nakajimai τερμίτες που φαινόταν να είναι αποκλειστικά θηλυκό. Ο μόνος τρόπος για να διατηρηθούν αυτές οι αποικίες θα ήταν η ασεβήσια αναπαραγωγή, αλλά το βάρος απόδειξης του Yashiro ήταν τεράστιο. Για να δοκιμάσει αυτή τη θεωρία, θα πρέπει να αποκλείσει με προσοχή την παρουσία των ανδρών σε αποικίες χιλιάδων εντόμων.
Ο Yashiro και η ομάδα του άρχισαν να μετράνε. Κατά τη διάρκεια ενός και ενάμισι έτους, οι ερευνητές έφεραν σε επαφή με χιλιάδες τερμίτες εφήβους από δέκα τόπους που εκτείνεται σε όλη την ηπειρωτική Ιαπωνία και σε πολλά παρακείμενα νησιά. Δεν χρειάστηκε πολύς χρόνος για να προκύψουν γεωγραφικές διαφορές. Στο Χονσού, το μεγαλύτερο και πολυπληθέστερο νησί της Ιαπωνίας, καθώς και τα παράκτια νησιά Αμάμι-Οσμίμα, Οκινάουα και Ογκασάρα, η τυπική ισορροπία των πενήντα πενήντα φύλων ήταν άθικτη. Αλλά στο Shikoku και το Kyushu - τα μικρότερα δύο από τα τέσσερα κύρια νησιά της Ιαπωνίας - οι τύποι είχαν εξαφανιστεί.
Αν και ο Yashiro και οι συνεργάτες του εξέτασαν πάνω από 100 άτομα από καθεμία από 74 διαφορετικές αποικίες, έπρεπε να είναι σίγουροι. Ευτυχώς για τους ερευνητές, μια φορά που μια τερμίτη βασίλισσα συμπαθεί επιτυχώς, φέρει το σήμα για τη ζωή με τη μορφή μιας μικρής θήλεσης σπερματοζωαρίων. Όταν η ομάδα ξεκλειδούσε αυτά τα μικροσκοπικά θησαυροφυλάκια, διαπίστωσαν ότι ενώ οι μικτές σεξουαλικές αποικίες οδηγήθηκαν από βασίλισσες με σπέρμα για να διατεθούν, οι κυρίαρχοι μονάρχες όλων των θηλυκών φυλών έφεραν μόνο άδειες δεξαμενές.
Ζευγάρι τερμίτη βασίλισσα που περιβάλλεται από εργαζόμενους και στρατιώτες. (CSIRO / CC BY 3.0) Για να επιβεβαιώσουν περαιτέρω την αναπαραγωγή των ασεξουαλικών, οι ερευνητές στράφηκαν στην εξέταση των αυγών - εκατοντάδες από αυτά. Ενώ σχεδόν τα μισά από τα αυγά από μεικτούς φύλους πληθυσμούς είχαν υποστεί σπερματέγχυση, δεν βρέθηκε ούτε ένα γονιμοποιημένο ωάριο από μια γυναικεία αποικία. Παρά ταύτα, τα αυγά και στους δύο πληθυσμούς εκκολάπτονται περίπου με τα ίδια ποσοστά. Οι νοτιότερες περιοχές της ηπειρωτικής Ιαπωνίας φαίνονταν να υποστηρίζουν μόνο άτακτους παρθένους τερμίτες - και ήταν ευημερούσες.
Ο Rebeca Rosengaus, ένας κοινωνιοβιολόγος εντόμων και οικολόγος συμπεριφοράς στο Northeastern University, ο οποίος δεν ήταν συνδεδεμένος με τη μελέτη, λέει ότι ήταν "εντυπωσιασμένος", επαινώντας το έργο ως "εμπεριστατωμένο" και "πολύ περιεκτικό". "Καμία μελέτη στο παρελθόν [ μια πλήρη εξάλειψη των ανδρών », προσθέτει. "Αυτό είναι εντελώς νέο και συναρπαστικό."
Οι τερμίτες δεν ήταν ποτέ ιδιαίτερα ρομαντικοί (με τις τάσεις τους για το ξύλο, είναι μάλλον οι μικρότεροι επιστήμονες της φύσης). Αλλά στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι τερμίτες είναι μονογαμικές. Όταν τα αρσενικά και τα θηλυκά φτάνουν σε σεξουαλική ωριμότητα, ξεκινούν μια γαμήλια πτήση αναζητώντας την κατάλληλη ακίνητη περιουσία για τη μελλοντική οικογένειά τους, φθάνουν μόνο την ένωση μετά την παραμονή τους στα νέα τους σπίτια. Εδώ, ο νεοσύστατος βασιλιάς και η βασίλισσα θα αναπαράγουν έναν στρατό εργατών και μελλοντικών βασιλικών, διατεταγμένων σε κάστες παρόμοιες με εκείνες που εμφανίζονται στις μέλισσες.
Αν και οι κοινωνικές δομές των τερμιτών και των μελισσών φέρουν κάποιες εντυπωσιακές ομοιότητες, οι δύο γενεές είναι εξελικτικά απομακρυσμένες. Οι τερμίτες (που είναι τεχνικά ένας τύπος κατσαρίδας) φαίνεται ότι έχουν εξελίξει τις μοναρχικές τάσεις τους ανεξάρτητα και υπάρχουν επιπλέον διαφορές μεταξύ των ειδών. Για παράδειγμα, οι τερμίτες απασχολούν τόσο άνδρες όσο και γυναίκες στρατιώτες, ενώ το σύνολο του εργατικού δυναμικού σε μια κυψέλη είναι θηλυκό - μια λεγεώνα αδελφών που υπηρετούν κάτω από μια πολυάσχολη βασίλισσα χωρίς ουσιαστικά εισροή από τους λίγους, άθλιους άντρες.
Αυτές οι κοινότητες που ευνοούν τις γυναίκες διευκολύνεται από τον ασυνήθιστο τρόπο που οι μέλισσες είναι γνωστό ότι αναπαράγουν σεξουαλικά. Σε αντίθεση με τους απογόνους του ανθρώπου (και των περισσότερων τερμιτών), οι οποίοι κληρονομήσουν γονίδια από κάθε γονέα, αποδίδοντας ΧΧ θηλυκά και XY αρσενικά, οι μέλισσες μπορούν να εκκολάπτονται και από τα γονιμοποιημένα αυγά και από τα μη γονιμοποιημένα αυγά. Οι απόγονοι από μη γονιμοποιημένα αυγά λαμβάνουν μόνο χρωμοσώματα από τη μητέρα τους, δημιουργώντας ΧΟ αρσενικά με μισό αριθμό χρωμοσωμάτων από τα αντίστοιχα θηλυκά τους. Έτσι στις περισσότερες μέλισσες, τα θηλυκά μπορούν μόνο να εκκολάπτονται από τα γονιμοποιημένα αυγά, και όλα τα γονιμοποιημένα αυγά εκκολάπτονται θηλυκά, απαιτώντας κυριολεκτικά αρσενικά εισροή για τη διατήρηση του είδους.
Ωστόσο, μερικές μέλισσες έχουν εντοπιστεί τα τελευταία χρόνια που εκτοξεύουν τα θηλυκά από τα μη γονιμοποιημένα αυγά, διπλασιάζοντας τα χρωμοσώματα της μητέρας. Αυτός ο απλός μετασχηματισμός μπορεί να έχει ισχυρές συνέπειες, καθώς τα θηλυκά γεννούν τώρα τα θηλυκά χωρίς την ανάγκη να κυνηγούν για το σπέρμα, επιτρέποντας σε μερικούς πληθυσμούς μελισσών να αναπαραχθούν χωρίς αρσενικά. Οι τερμίτες, φαίνεται ότι μπορούν να συμμετάσχουν σε παρόμοια αναπαραγωγή χωρίς σπερματοζωάρια - αλλά σε αντίθεση με μια κυψέλη, μια αποικία τερμίτη που εξάλειψε τα αρσενικά θα μπορούσε να ανεβάσει πλήρως την προϋπάρχουσα κοινωνική δομή.
"[Είναι δραματικό το γεγονός ότι ... οι άνδρες δεν είναι απαραίτητες για τη διατήρηση των κοινωνιών των ζώων στις οποίες έπαιζαν προηγουμένως ενεργό κοινωνικό ρόλο", λέει ο Yashiro. Και, όπως επισημαίνει η κηπουρός του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον Laura Lavine, δεν είμαστε ακριβώς ξένοι στους τερμίτες. Γιατί πήρε τόσο πολύ χρόνο για να εντοπίσει τους τρομοκρατούμενους Αμαζόνες του κόσμου των εντόμων;
Λίγες αποικίες άγριων τερμιτών έχουν παρατηρηθεί πριν από την αναπαραγωγή, αλλά αυτή η συμπεριφορά σε μικτές σεξουαλικές αποικίες θεωρείται ότι συμβάλλει στην αποτροπή της αναπαραγωγής μεταξύ των γόνιμων βασιλιάδων και των δικών τους απογόνων. Οι βασίλισσες έχουν την ικανότητα να εκκολάπτουν τα μη γονιμοποιημένα αυγά σε νέες βασίλισσες, αλλά στο τέλος της ημέρας, οι περισσότεροι τερμίτες παραμένουν αμαυρωμένοι για τις καιρικές συνθήκες. Ακολουθώντας την ασφυξία, οι βασίλισσες επανέρχονται γενικά στους βασιλείς τους.
Το γεγονός ότι οι περισσότεροι τερμίτες δεν έχουν ακόμη μετατραπεί σε αγνότητα μπορεί να οφείλεται σε ένα εξελικτικό πλεονέκτημα της σεξουαλικής αναπαραγωγής. Όπως αποδεικνύεται, το φύλο είναι χρήσιμο για τη διατήρηση της υγείας μιας αποικίας. Η ανάμειξη των γονιδίων και των δύο γονέων δημιουργεί ποικιλία σε έναν πληθυσμό, ο οποίος είναι χρήσιμος όταν εκδηλωθούν ακραίες περιστάσεις, όπως ασθένεια ή μετατόπιση του περιβάλλοντος.
Οι τερμίτες βυθίζονται σε μια κατεστραμμένη περιοχή της φωλιάς για να επιδιορθώσουν την τρύπα. (Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ / Scott Bauer) Γιατί λοιπόν οι πληθυσμοί όλων των γυναικών εξελίσσονται καθόλου; Για να αποκαλύψει την απάντηση, ο Yashiro και οι συνάδελφοί του έβαλαν κυριολεκτικά τους ασέξια και τους σεξουαλικούς τερμίτες. Όταν έκαναν μέτρηση των νογκιών των τερμιτών στρατιώτη από τις αποικίες όλων των γυναικών και των μικτών φύλων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, χωρίς έκπληξη, αυτοί που ζούσαν μόνο στις αποικίες των γυναικών φαίνονταν πολύ πιο ομοειδείς. Αλλά στην περίπτωση αυτή, η ομοιομορφία δεν ήταν αναγκαστικά κακό.
Με τα σχετικά αβοήθητα σώματα τους, οι τερμίτες δεν είναι κατασκευασμένοι για την επίθεση. Αντίθετα, όταν η αποικία είναι υπό επίθεση, ο κύριος τρόπος προστασίας του εντόμου περιλαμβάνει συχνά την είσοδο των εισόδων στις φωλιές τους με τα δικά τους κεφάλια. Μια ποικιλία μεγεθών κεφαλιού θα μπορούσε να είναι πραγματικά ένα βάρος και όχι ένα όφελος, πράγμα που σημαίνει ότι η απώλεια των ανδρών μπορεί να έχει πραγματικά εξουσιοδοτήσει τους θηλυκούς μαχητές να επιβιώσουν μια επίθεση.
Επειδή η ποικιλομορφία παρέχει μια σημαντική προστασία έναντι των μικροβιακών λοιμώξεων, ο Rosengaus αναφέρει ότι θα είναι σημαντικό για μελλοντικές εργασίες να εξετάσουμε πόσο ευαίσθητοι είναι αυτές οι διαφορετικές ομάδες σε ασθένειες. Είναι πιθανό ότι οι ασήμαντες αποικίες όλων των γυναικών έχουν επιβιώσει μόνο στο Shikoku και το Kyushu, επειδή αυτές οι περιοχές δεν είναι τόσο μεγάλες με παθογόνα τερμιτών, προσθέτει η Lavine, που δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα - αλλά αυτή η θεωρία δεν έχει δοκιμαστεί ακόμα.
Γιατί οι αποικίες χωρίζονται σε ασφυξιακές και σεξουαλικές κοινότητες στην πρώτη θέση είναι οι εικασίες κανενός. Με βάση τα γενετικά στοιχεία, ο Yashiro και η ομάδα του εντοπίζουν τη ρήξη των γραμμών τερμιτών σε περίπου 14 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αλλά καθώς οι δύο πληθυσμοί εξακολουθούν να υπάρχουν δίπλα δίπλα, «μπορούμε να είμαστε μάρτυρες εξέλιξης σε δράση», λέει ο Rosengaus.
Επειδή αυτές οι ομάδες αποικιών είναι χωρισμένες γεωγραφικά, πιθανότατα δεν είναι πλέον αναμειγμένες - και είναι ακόμη πιθανό να προκύψει ένα καινούργιο είδος που αποτελείται αποκλειστικά από ενιαίες κυρίες στο μέλλον.
Προς το παρόν, οι δύο πληθυσμοί εξακολουθούν να είναι τεχνικά μέσα στο ίδιο είδος, αλλά αυτή η ανακάλυψη πιθανώς δεν θα είναι η τελευταία του είδους της. Τα θηλυκά είδη από όλο το ζωικό βασίλειο έρχονται με έξυπνους τρόπους να το πάνε μόνο του. Οι τερμίτες μπορεί να είναι γνωστές για μεσημεριανό γεύμα - αλλά είναι ασφαλές να πούμε ότι δεν χρειάζονται όλα τα θηλυκά ξύλα.
