”Evoluutio ei ole yksi suoraviivainen polku” ‒ tutkijat löysivät Suomen muurahaisten perimästä uuden supergeenin

Oulun yliopiston tuoreet tutkimukset paljastavat muurahaisten sosiaalisen käyttäytymisen evoluutiosta yllättäviä piirteitä.

Tutkimuksen mukaan monet Suomessakin tutut muurahaiset voivat elää kahdella eri tavalla. Muurahaisten yhteiskunnassa voi lisääntyä joko yksi kuningatar tai mahdollisesti useita, jopa satoja kuningattaria.

Se, toteutuuko pesässä monikuningattarinen yhteiskunta, kytkeytyy geeneihin.

Muurahaisten sosiaalisen rakenteen geneettistä taustaa selvitettiin tutkimuksessa kahdessa suvussa, viholaisissa ja kekomuurahaisissa.

Tutkimuksessa tarkastellulta viholaisten pistiäissukuun kuuluvalta ryppyviholaiselta paljastui tutkimuksissa kokonaan uusi, niin sanottu supergeeni.

Tämä supergeeni on tutkijoiden mukaan laaja geenialueen tai -paketti, jossa jopa useat sadat geenit periytyvät yhdessä.

Löydetty supergeeni vaikuttaa sekä kuningattaren kokoon että määrään pesässä.

”Supergeeni siis mahdollistaa sen, että sama geenialue voi säädellä sekä yksilön ominaisuuksia että koko muurahaisyhteiskunnan rakennetta”, tutkimustiedotteessa kuvaillaan.

Jos pesässä on vain yksi kuningatar, se tuottaa vuosittain kookkaita tyttäriä. Tyttäret jaksavat tutkijoiden mukaan lentää pois kotipesästä ja perustaa oman yhteiskuntansa.

Kun pesässä sen sijaan on monta kuningatarta, ovat ne usein pienempiä ja jäävät kotipesäänsä lisääntymään.

Metsästä ryppyviholaisten pesiä voi löytää maasta sammalmättään alta.

Ryppyviholaisten pesät ovat usein metsässä maassa sammalmättään alla. Kuvassa ryppyviholaiskuningatar.  Kuva: Arnstein Staverløkk

Tutumpi näky suomalaisessa metsässä on kekomuurahaisten rakentama pesäkeko. Tupsukekomuurahaisten pesät voivat tutkijoiden mukaan muodostaa Suomessa superkolonioita, joissa muurahaisten polut yhdistävät jopa kymmeniä pesäkekoja toisiinsa.

Aiemmin pesien monikuningattarisuuteen yhdistetty vanha supergeeni oli kadonnut kahdelta kekomuurahaislajilta kokonaan.

Tutkijoiden yllätykseksi tarkastelluissa pesissä lisääntyi tästä huolimatta edelleen useita satoja kuningattaria.

”Hämmästelimme, miten useita kuningattaria voi edelleen olla, kun tämän mahdollistava supergeeni oli hävinnyt?”, tutkimusryhmän johtaja ja yliopistolehtori Lumi Viljakainen kuvailee tiedotteessa.

”Samalla kuitenkin havaitsimme, että kaksi supergeenissä aiemmin sijainnutta yksittäistä geeniä olikin säilynyt ja siirtynyt perimässä toiseen kohtaan.”

Viljakaisen mukaan tulos kertoo, että evoluutio voi myös purkaa supergeenien kaltaisia monimutkaisia ratkaisuja.

”Geenipaketti, joka on joskus ollut hyödyllinen, voi myöhemmin muuttua taakaksi esimerkiksi haitallisten mutaatioiden kertymisen takia”, hän kertoo.

”Tuloksemme osoittavat myös, että monimutkaiset sosiaaliset ominaisuudet voivat säilyä, vaikka niiden geneettinen perusta muuttuu. Evoluutio ei ole yksi suoraviivainen polku, ja se löytää usein erilaisia ratkaisuja samaan ilmiöön.”