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2025-07-05 12:36:00
ユニークな遺伝子を備えたアリは、人を約250万人から1人上回っています。約1200万トンの炭素を組み合わせた乾燥塊は、人類の陸地の重量の5分の1に匹敵します。
国際的な研究チームは、163個のANTゲノムを比較して、これらの昆虫がどのように協同的生活を進化エンジンに変えたかを示しました。彼らはキーカーストを守りながらDNAを再シャッフルしました 遺伝子 1億年以上。
植民地生活への遺伝的手がかり
Lukas Schrader博士 ミュンスター大学 調整を助けました プロジェクト そして、その範囲に驚かされているように聞こえます。
チャールズダーウィン 自然selectionが繁殖しない個人を好むことができないように思われるため、不妊労働者を容認すると、彼らを「特別な困難」と呼んでいます。
1964年に正式化された包括的フィットネス理論は、労働者が姉妹を助けることで遺伝子を拡散することを示すことで論理を解決しました。
新しいデータは、その考えに遺伝的証拠を追加します。労働者固有の遺伝子クラスターは、系統間でほぼ同じままであり、突然変異を傷つけているひなケアが迅速に浄化されたことを示唆しています。
アリのコロニーは体のように振る舞います
生物学者は、メンバーが1つの体の細胞のように振る舞うため、アリのコロニーを超肉体とラベル付けします。
新しい データセット 陸軍のアリに数百万人の労働者に及び、 Camponotus japonicus クイーンズは、彼らの最も小さな労働者が100倍以上にわたってドローフし、労働者を完全に失った寄生虫でさえ。
研究者は25か国から145種を配列決定し、18の初期のゲノムに折り畳んで、そのうち17種類の染色体レベルの品質に達しました。多くのアリがコンマよりも小さいとき、それは小さな偉業ではありません。
「この出版物は、アリの分子的および遺伝的基盤、そしておそらくミツバチなどの他の社会昆虫の理解におけるマイルストーンです」とシュレイダーは言いました。
木を横切って、女王と労働者の青写真は並んで座ります。しかし、発達は共有DNAに埋め込まれたホルモンと遺伝子規制回路によって発達が再ルーティングされるため、労働者は生殖器官をhatch化させることはありません。
アリは批判的な生存遺伝子を維持します
この研究は追跡されました シンテニー、染色体に沿った遺伝子の順序。ブロック全体が、脊椎動物で見られる最大4倍まで速度でひっくり返したり、融合したり、骨折したりしました。最速の破損を持つアリ群は、ほとんどの種を生み出しました。
それでも、970の小さな遺伝子クラスター、遺伝都市の街路ブロックは、種の80％にわたって凍結されたままでした。代謝とカースト特性の多くのコードは、それらを壊すことでコロニー機能が不自由になることを示唆しています。
1つの保存されたブロックは2つあります ビテロゲニン遺伝子 女王の卵黄にとっては不可欠であり、148のゲノムでは変わらない座ります。別のものは、脂肪酸酵素を労働者に偏った発現と結び付け、食事と労働がどのように絡み合うかを強調しています。
周囲の景観が再配置されている間、これらのモジュールを安定させて、植民地を生かし続けるカースト機械を失うことなく、アリが新しいライフスタイルを探索しました。
ホルモンは仕事と安定性を決定します
単一の分子は、幼虫を王族や苦労に向けて傾けることができます。 若年ホルモン 長い間そのスイッチがあり、遺伝子は酵素のコピーでした Jhamt 極端なクイーンワーカーサイズのギャップを持つ種の上昇。
インスリンと MAPKシグナリング 行為に参加してください。ジャンプアリで Harpegnathos、薬物トラメチニブでMAPKをブロックすると、労働者がより大きく成長し、この経路が卵を販売するゲーマーゲートになったときにこの経路が卵巣を拡大するというラボの調査結果を反映します。
新しい比較では、労働者がまだ女王に取って代わることができる系統での強化された選択の下でMAPK遺伝子が示されていますが、カーストの役割が岩soの緩和されたリラックスした選択です。
これは、プラスチックコロニーには細かいホルモンチューニングが必要であり、厳格なコロニーがスイッチをロックするという考えに合っています。
若年性ホルモンとインスリンのホルモン受容体は、保存されたシンテニー諸島内に座っています。これは、エンドクリンツールキット全体が接続されたパッケージとして深い時間を過ごしたことを示唆しています。
アリ遺伝子はコロニーサイズでシフトします
より大きなコロニーと急な女王労働者の二形性は、進化において一緒に行進しました。どちらも、トレイル、トロファラキシー、および労働者多型と相関しています。
脳の発達に結び付けられた遺伝子 GCM そして ムスカリン受容体MACHR ‑ A、ワーカー型の偏った活動と、小さな採餌者の横にある種を吸収する種の適応変化の兆候を示しています。
労働者が卵巣を完全に失った場合、OTUのような卵形成遺伝子の選択は緩和されましたが、それらの同じ遺伝子は、まだ雄の卵を産むことができる種に圧力をかけられます。
社会的寄生虫はパターンをひっくり返します。労働者のいない尋問は、臭気剤 – 受容体遺伝子を流し、染色体の破損を獲得し、狭い生態学的なニッチと小さな人口サイズを反映しています。
アリ遺伝子は社会的進化を説明しています
多くのテーマ、ホルモン制御、保存された遺伝子近隣、壊れた革新、また、ミツバチ、スズメバチ、およびより高いシロアリも形成します。アリは単に1億5,000万年のヘッドスタートを持ち、社会的進化のためのリビングタイムマシンを提供しました。
カースト分裂中にどの遺伝子がリンクされたままでいるかを知ることは、微生物や組織の分業を設計することを目的とする合成生物学の取り組みを支援することができます。
また、この研究は、自然が柔軟で保守的である可能性があることを思い出させます。コロニーは染色体のレイアウトを再発明しながら、クリティカルサーキットをそのままに保ち、適応技術でエミュレートする価値のあるバランスを保ちます。
アリは小さいかもしれませんが、彼らのゲノムは、協力がどのように人生を再航行するかについてのマニュアルのように読みます。将来の研究では、個々の利益が集団的成功に屈するたびに、同じ遺伝的振付が繰り返されるかどうかをテストします。
この研究はジャーナルに掲載されています 細胞。
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Eric RallsとEarth.comから提供された無料のアプリであるEarthSnapで私たちをチェックしてください。
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#ANT遺伝子は進化がどのように完璧なチームワークを生み出したかを示しています