Dugi samo nekoliko milimetara, njihova su mekana, tijesta tijela nabrojala na tisuće. Čak i pod mikroskopom mužjaci i ženke su se tek razlikovali, ali Toshihisa Yashiro je već počeo brojati. Stotine termita popisa stanovništva, Yashirove sumnje napokon su počele nestajati - nije pronađen nijedan muškarac.
Danas, u časopisu BMC Biology, istraživački tim Yashiro izvještava o otkriću prirodnih cjelovitih kolonija svih ženki u južnim regijama Japana, koje predstavljaju prvu poznatu populaciju aseksualnih termita u svijetu.
U početku je bilo teško vjerovati. "Slično kao kod rodno jednakih društava kod ljudi, termitske kolonije obično imaju jednak broj muškaraca i žena", objašnjava Yashiro, biolog sa sveučilišta u Sydneyu. "I mužjaci i žene rade jednako kako bi društvo funkcioniralo."
Tijekom terenskog rada na japanskoj obali, Yashiro i njegovi kolege iznenadili su se kako nailaze na nekoliko populacija termometa Glyptotermes nakajimai za koje se činilo da su isključivo ženske. Jedini način na koji bi se ove kolonije mogle održati bio bi putem aseksualne reprodukcije, ali Yashiro je teret dokaza bio ogroman. Da bi testirao ovu teoriju, morao bi mukotrpno isključiti prisutnost mužjaka u kolonijama hiljada insekata.
Tako su Yashiro i njegov tim počeli računati. Tijekom godinu i pol, istraživači su seksali na tisuće tinejdžerskih termita s deset polja, koji se protežu preko japanskog kopna i nekoliko susjednih otoka. Nije trebalo dugo da se pojave geografske razlike. Na Honshuu, najvećem i najnaseljenijem otoku Japana, ali i na obalnim otocima Amami-Oshima, Okinawa i Ogasawara, tipična pedeset-pedeset ravnoteža spolova bila je netaknuta. Ali na Shikokuu i Kyushuu - manja dva japanska četiri glavna otoka - mladići su nestali.
Iako su Yashiro i njegovi kolege pregledali preko 100 pojedinaca iz svake od 74 različite kolonije, morali su biti sigurni. Srećom za istraživače, jednom kada se kraljica termita uspješno pari, nosi tu značku za život u obliku male vrećice za čuvanje sperme. Kad je tim otključao ove sitne riznice, otkrili su da, dok su miješane kolonije vodile kraljice sa sjemenom da se poštede, gospođe monarhije svih ženskih klanova nosile su samo prazne rezervoare.
Zrela kraljica termita okružena radnicima i vojnicima. (CSIRO / CC BY 3.0) Kako bi dodatno potvrdili aseksualnu reprodukciju, istraživači su se okrenuli ispitivanju jajašca - njih stotine. Dok je gotovo polovica jajaša miješane populacije oplođena, nije pronađeno niti jedno oplođeno jaje iz kolonije svih žena. Unatoč tome, jaja se u obje populacije izležavaju otprilike jednakom brzinom. Činilo se da su najjužnije regije japanskog kopna podržavale samo netaknute djevičanski termit i oni su uspijevali.
Rebeca Rosengaus, sociobiolog protiv insekata i bihevioralni ekolog sa Sveučilišta Northeastern, koja nije bila povezana sa istraživanjem, kaže da je bila "impresionirana", hvaleći rad "temeljitim" i "vrlo opsežnim". "Nijedna studija u prošlosti [nije opisala] potpuna eliminacija mužjaka ", dodaje. "To je potpuno novo i uzbudljivo."
Termiti nikada nisu bili osobito romantični (sa sklonostima ka žbanju drveta, oni su, po svemu sudeći, najsitniji domaći otpadnici). Ali u stvari većina termita je monogamna. Kad muškarci i žene dostignu spolnu zrelost, kreću u bračni let u potrazi za odgovarajućim nekretninama za svoju buduću obitelj, konzumirajući sindikat tek nakon što borave u svojim novim kvartima. Ovdje će novoimenovani kralj i kraljica uzgajati vojsku radnika i buduće kraljevske obitelji, raspoređene u kasta slična onima koje se vide u pčelama.
Iako su društvene strukture termita i pčela neke upečatljive sličnosti, dvije su linije evolucijski udaljene. Čini se da su termiti (koji su tehnički vrsta žohara) samostalno razvijali svoje monarhijske tendencije, a postoje i dodatne razlike među vrstama. Na primjer, termiti zapošljavaju i muške i ženske vojnike, dok je cjelokupna radna snaga u košnici ženska - legija sestara koje služe pod zauzetom kraljicom, a u stvari nemaju nikakvih doprinosa od nekoliko neumornih mužjaka.
Ovim zajednicama koje favoriziraju žene olakšava se neobičan način na koji se zna da se pčele seksualno razmnožavaju. Za razliku od ljudskog (i najviše termitskog) potomstva, koji nasljeđuju gene od svakog roditelja koji daju XX ženke i mužjake XY, pčele se mogu izvagati i iz oplođenih jajašaca i iz neplodnih jajašaca. Potomci iz neoplođenih jajašaca dobivaju kromosome samo od svoje majke, stvarajući mužjake XO s upola manje kromosoma od svojih ženskih kolega. Dakle, kod većine pčela ženke se izlučuju samo iz oplođenih jajašaca, a sva oplođena jaja se izlegu ženki, što zahtijeva bukvalno muško ulaganje za održavanje vrste.
Međutim, nekoliko je vrsta pčelinjih vrsta identificirano u posljednjih nekoliko godina koje izlučuju ženke iz neplodnih jajašaca udvostručenim na maminim kromosomima. Ovaj jednostavan prekidač može imati snažne posljedice, jer ženke sada rađaju ženke bez potrebe za lovom na spermu, dopuštajući nekim populacijama pčela da se razmnožavaju bez mužjaka. Čini se da termiti mogu sudjelovati u sličnoj reprodukciji bez sperme - ali za razliku od košnice, termitska kolonija koja je eliminirala mužjake mogla bi u potpunosti poboljšati postojeću društvenu strukturu.
"Dramatično je da ... mužjaci nisu bitni za održavanje životinjskih društava u kojima su prethodno imali aktivnu društvenu ulogu", kaže Yashiro. I, kao što entomologinja Sveučilišta Washington State Laura Lavine ističe, termini nismo baš stranci. Zašto je trebalo toliko vremena da se pronađu Amazoni koji su terorirali drva iz svijeta insekata?
Prije je opaženo nekoliko divljih kolonija termita koje su se aseksualno razmnožavale, ali se smatra da ovo ponašanje u kolonijama miješanog spola pomaže u sprječavanju inbridinga između plodnih kraljeva i njihovog vlastitog potomstva. Kraljice imaju mogućnost izlijevanja neplodnih jajašaca u nove kraljice, ali na kraju dana, većina termita ostaje bludnica. Nakon borbe sa aseksualnošću, kraljice se uglavnom pridružuju svojim kraljevima.
Činjenica da većina termita još nije prešla na čistoću možda je posljedica evolucijske prednosti seksualne reprodukcije. Kao što se ispostavilo, seks je koristan za održavanje zdravlja kolonije. Miješanje gena oba roditelja stvara raznolikost u populaciji, što je korisno kada nastupi ekstremne okolnosti, poput bolesti ili promjene okoliša.
Termiti žure na oštećeno područje gnijezda kako bi popravili rupu. (Američko ministarstvo poljoprivrede / Scott Bauer) Pa zašto se uopšte razvijala ženska populacija? Kako bi zagonetkali odgovor, Yashiro i njegovi kolege namignuli su na aseksualne i seksualne termite - doslovno - doslovno. Kada su izmjerili nogu vojničkih termita iz kolonija ženskog i miješanog spola, istraživači su otkrili da, na iznenađenje, one u kolonijama koje su samo ženske izgledaju mnogo sličnije. Ali u ovom slučaju, uniformiranost nije nužno bila loša stvar.
Sa svojim relativno nenaoružanim tijelima, termiti nisu izgrađeni za ofenzivu. Umjesto toga, kada je kolonija napadnuta, glavni način obrane insekata često uključuje umetanje ulaza u njihova gnijezda vlastitim glavama. Različite veličine glave zapravo mogu predstavljati više opterećenje, a ne blagodat, što znači da su gubici mužjaka zapravo omogućili tim borcima da prežive napad.
Budući da raznolikost pruža kritičnu zaštitu pred mikrobnim infekcijama, Rosengaus kaže da će za budući rad biti važno gledati koliko su ove različite skupine osjetljive na bolest. Moguće je da su aseksualne, sve ženske kolonije preživjele samo u Shikokuu i Kyushuu, jer ove regije nisu tako obilne teritnim patogenima, dodaje Lavine, koji nije sudjelovao u novom istraživanju - ali ovu teoriju tek treba testirati.
Zašto se kolonije cijepaju na aseksualne i seksualne zajednice, svačije je nagađanje. Na temelju genetskih dokaza, Yashiro i njegov tim utvrdili su rascjep u pojavama termita prije otprilike 14 milijuna godina. No kako dvije populacije i dalje postoje jedna pored druge, "možda smo svjedoci evolucije u djelovanju", kaže Rosengaus.
Budući da su ove grupe kolonija geografski odvojene, vjerojatno se više ne miješaju - a moguće je i da bi se u budućnosti mogla pojaviti potpuno nova vrsta sastavljena u potpunosti od samohranih dama.
Zasad su dvije populacije tehnički još uvijek u istoj vrsti, ali ovo otkriće vjerojatno neće biti posljednje takve vrste. Ženske vrste iz cijelog životinjskog carstva smislile su pametne načine da se to postigne samostalno. Termiti su možda poznati po ručku na drva - ali sigurno je reći da nisu sve ženke potrebne drva.
