Kariérní postup doprovází zmenšení mozku  
V kontextu se samčím pohlavím je pojem „plastický“, spojován s jistým hendikepem. V případě samičího mozku tomu ale tak být nemusí, tvrdí vědci v nejnovějším čísle odborného časopisu Proceedings of the Royal Society.
Hlava mravence Mycocepurus smithii.  O těchto mravencích se mnohde stále píše, že jsou asexuální. Je to ale pravda jen částečně. V centru kolonie si ti privilegovaní sexu dopřávají. Kredit:: April Nobile, Wikipedia, CC BY 4.0
Hlava mravence Mycocepurus smithii. O těchto mravencích se mnohde stále píše, že jsou asexuální. Je to ale pravda jen částečně. V centru kolonie si ti privilegovaní sexu dopřávají. Kredit:: April Nobile, Wikipedia, CC BY 4.0

Popsáno jich je už více než dvanáct a půl tisíce druhů. Mnozí z nich náleží k těm nejagresivnějším tvorům v živočišné říši. Jejich kolonie provázejí neustálé výpady na cizí území a souboje s okolními soukmenovci o teritorium a potravní zdroje. Často si vydržují armádu zvláště silných a agresivních jedinců, kteří v dobách míru nevykonávají žádnou činnost a jen čekají, až jich bude třeba. Podobní si jsme s nimi i v případě, že dojde na porovnávání celkové hmotnosti biomasy na Zemi.

 

Řeč je o mravencích

U většiny druhů jsou královna a samečci jedinými členy kolonie, které se mohou množit. Když královna zemře, obvykle zaniká i kolonie. Nové kolonie si většinou zakládá nová mravenčí královna, která po opuštění hnízda provádí svatební let. Při něm si uloží ejakulát samečka do orgánu na konci svého zadečku, takzvané spermatéky. Odtud si pak vládkyně potřebné množství spermií postupně bere po celý zbytek svého života. Samečci po splnění povinností krátce na to hynou. Královna si založí svou vlastní kolonii. Jakmile zplodí první generaci svého potomstva, to se o ní začne starat a její jedinou vladařskou povinností se stává kladení vajíček a budování mocného společenství schopného v konkurenci obstát.

 

Tomu, co mravenci praktikují, se odborně říká haplodiploidie - z oplozených vajíček královny se líhnou dělnice, které jsou tím pádem diploidní a z těch neoplozených haploidní samečci. Haplodiploidie má spoustu zajímavých následků, třeba ten, že mravenčí dělnice mají společných nikoliv 50 procent genů, což je obvyklá situace u slušných organismů, ale celých 75 procent genů. Díky tomu jsou si dělnice navzájem příbuznější víc, než jsou příbuzné své matce. Jsou tedy něco jako hypersestry a právě tohle pohání evoluční motor mravenčích kolonií, ve kterých vcelku přátelsky spolupracují nesčetné zástupy dělnic.

 

Nevěřte ale všemu, co se kde o mravencích píše. Třeba, že mravenci druhu Mycocepurus smithii (to jsou ti, kteří jsou zvláště úspěšnými farmáři a provozují si houbové zahrádky), že jsou asexuální a že nemají žádné samce. Ještě nedávno to bylo považováno za převratný objev nabourávající představu o evoluci. Genetické testy (DNA fingerprinting) mravenců na Portoriku skutečně opakovaně dávaly výsledky, že jde výhradně o mravenčí společenství bez samců. Také když vědci vykopali z mravenišť samotné královny, zjistili jen to, co jim předtím ukázaly genetické testy dělnic. Královny v mraveništích měly své schránky na sperma prázdné. To mohlo znamenat jen jedno - tamní mravenci se množí asexuálně.

 

Clint A. Penick, první autor publikace a vedoucí výzkumné skupiny. Kredit: Kennesaw State University, USA
Clint A. Penick, první autor publikace a vedoucí výzkumné skupiny. Kredit: Kennesaw State University, USA

Rozruch to způsobilo proto, že nepohlavně se rozmnožující druhy se v přírodě vyskytují jen sporadicky. Mají totiž velký hendikep. Tím, že si při sexu nevyměňují geny, jsou jejich populace uniformní a mají malou genetickou diversitu. S takovým vybavením se toho dlouhodobě moc dělat nedá a populace se obtížně brání novým nemocem a problémem je i případná potřeba reagovat na změny prostředí. Většinou tedy jde jen o slepou evoluční kolej a po určité době takový druh mizí ze scény.

 

Když ale vědci teritorium svého pátrání rozšířili, vyšlo najevo, že ne všichni mravenci jsou jen pouhými klony své matky královny. Že někteří svému zrodu vděčí za zcela "světský" přístup k životu a že v některých koloniích se tito mravenci rozmnožují pohlavně. Stvrdilo to i vyšetření královen, jejichž  váčky sloužící jako zásobárny sperma byly plné. Pravda je tedy taková, že „příjemnějšímu“ způsobu rozmnožování se věnují kolonie, které jsou v centrálních oblastech výskytu mravenců. Ty jsou podle všeho těmi „základními“, které sexem zajišťují onen potřebný mix genů. Periferii svého panství pak kolonizují vysíláním jednotlivých královen s degenerovaným pohlavním aparátem, a v těch satelitních koloniích královny jen dávají vznik uniformním dělnicím klonováním sebe sama. Ty se pochopitelně sexuálních radovánek neúčastní a pokud ano, tak bez efektu. Velký objev o němž se psalo jako o „mravencích bez sexu“, se nekoná. Nahradilo ho ještě překvapivější  zjištění: Někde se sex koná, jinde ne. Jinak řečeno, i na mravencích se potvrdila platnost rčení, že bez sexu to jde také, ale ne dlouho!

 

To, co ale o mravencích zjistili entomologové z New York University School of Medicine a Arizona State University, je ještě zajímavějším poznatkem. V článku publikovaném v Proceedings of the Royal Society B se píše, že mozky mravenců Harpegnathos saltator, jsou plastické. Zajímavé to začne být teprve až když si to přeložíme do lidštiny: "Podle potřeby si dovedou svůj mozek zmenšit a v případně potřeby zase zvětšit".

 

Harpegnathos saltator, Iindický skákající mravenec (někdy nazývaný Jerdonův mravenec). Druh mravence honosícího se obzvlášť dlouhými čelistmi a schopností vyskočit i deset centimetrů vysoko. Nejen, že tito mravenci bravurně skáčou, podle potřeby si také zvětšují, a nebo zmenšují,  mozek.  Kredit: L. Shyamal, Wikipedia, CC BY-SA 4.0
Harpegnathos saltator, Iindický skákající mravenec (někdy nazývaný Jerdonův mravenec). Druh mravence honosícího se obzvlášť dlouhými čelistmi a schopností vyskočit i deset centimetrů vysoko. Nejen, že tito mravenci bravurně skáčou, podle potřeby si také zvětšují, a nebo zmenšují, mozek. Kredit: L. Shyamal, Wikipedia, CC BY-SA 4.0

Abychom zjistili, k čemu to je dobré, musíme si povědět, jak to v rodině indických skákajících mravenců, chodí. Podobně jako u jiných, také u nich všemu vévodí královna. Označení skákavá ji moc nesedí, neboť pohybu moc schopna není. Jejím jediným úkolem je každou vteřinu vyprodukovat vajíčko.

 

Mravenčí královny jsou vždy obletované svými poddanými a žijí mnohem déle, než jejich vrstevnice. Nicméně i jim se čas jednou naplní a zemřou. Tehdy se začnou s jejími pečovatelkami dít divné věci. Dělnice o uvolněné křeslo začnou soupeřit. Když se jim podaří nějak se dohodnout, tak se té nejúspěšnější začnou zvětšovat vaječníky. Zbaví se jedové žlázy a fyziologickými pochody si zmenší i mozek. Z našeho pohledu se to jeví jako paradox - žezlo přebírá ta, která ve zmenšování mozku byla nejúspěšnější. Svou logiku to ale má. Mozek je velký žrout energie a tou je potřeba šetřit a věnovat ji na mnohem užitečnější činnosti k přežití kolonie.

Můžete namítnout, že případy zmenšování mozku není až tak neznámá věc a případů, kdy  „nepoužívaný orgán se zmenšuje“ je celá řada. Částečně to zvládají včely. Ale v tomto případě, o němž je tento článek, to nemá v celé hmyzí říši obdoby.


Proč to nemá obdoby?

To vyplyne z dalšího povídání. Vědci totiž ve svých pokusech pokračovali. Od kolonie, kde už jednu premiérku se zakrnělým mozkem mravenci měli, oddělili část jedinců s dělnickou profesí. V takto nově vytvořených mini-koloniích způsobně docházelo ke všeobecným volbám a vítězce se pak zvětšily vaječníky a mozek jí o čtvrtinu zchudnul.  Krnění mozku se zdá být tou nejlepší kvalifikací, kterou jedinec prokazuje svou schopnost ujmout se vlády.

S jistou dávkou zlomyslnosti vědci ty mravenčí „kvalifikované“ osobnosti se zakrnělými mozky na nějakou dobu od společenského dění  separovali. Nebo je vraceli zpět do jejich původních domovů. K velkému překvapení je kolonie s kralující královnou, tolerovaly. Tím, že vědci dál sledovali osudy "zrazených princezen", přišli na další poznatek - že se o jejich adeptky na vládnutí, nějakou dobu jiné dělnice stále staraly. A že to trvalo jen do doby, než se opečovávaným jejich vaječníky zase smrskly. A světe div se, i mozek jim zbytněl. Na konci pokusů dosahoval  zase své původní velikosti.

Ať už jim budeme říkat „vyvolení jedinci“, nebo princezny, případně "téměř královny", vždy se způsobně vracely k práci a staly se z nich platné členky komunity.

 

Stejně tak se mozek zvětšoval i princeznám, které vědci umístili do izolace a kterým znemožnili s  jinými mravenci kontakt. K  popisu, u hmyzu dosud neznámého jevu, použili entomologové termín, jaký ornitologové zvolili pro popis sezónních změn  u zpěvných ptáků. Některých z nich se v době námluv, kdy je potřeba vymýšlet stále nové trylky, mozek také o něco naboptnává. Označuje se to jako „plasticita mozku“.

 

Závěr

Poznatek myrmekologů by mohl být užitečný i všem těm, kteří se v zápolení o posty neváhají vzdát se významné části svého mozku. V případě jejich volebního neúspěchu, je šance, že by tak jako mravencům, pomohla samotka. Po šesti až osmi týdnech by se mozek měl vrátit k normálu a zase by mohli být pro společnost užiteční.  

Literatura

Clint A. Penick, et al.: Reversible plasticity in brain size, behaviour and physiology characterizes caste transitions in a socially flexible ant (Harpegnathos saltator).  Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2021). DOI: 10.1098 / rspb.2021.0141

Datum: 17.04.2021
Tisk článku

Související články:

Spánek nebo sex?     Autor: Josef Pazdera (02.08.2017)
Sex štítonošů jako inspirace inovací     Autor: Josef Pazdera (04.01.2018)
Kdo má hodně testosteronu, kupuje extravagantní šunty     Autor: Josef Pazdera (06.07.2018)
Intersex jako norma     Autor: Jaroslav Petr (14.10.2020)



Diskuze:

Jenomže

Dalimil Ryšavý,2021-04-18 17:02:44

milý pane Pazdero, ono to funguje jinak. Mozky se zmenšují právě těm vládcům. Zjištění v článku to potvrzují. Takže co z toho pro nás vyplývá. Nic míň, než fakt, že zmenšené mozky jsou pro stát a národ katastrofou. Logicky :-)

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace