Evoluce

Jak rudimentární křídelní disky určují, které mravenci se stanou vojáky

Mravenci: Společenský hmyz s unikátními kastovními systémy

Mravenci jsou společenský hmyz známý svými komplexními společnostmi a různorodým chováním. Jedním z nejpozoruhodnějších rysů mravenčích kolonií je jejich kastovní systém, kde jsou jedinci rozděleni do různých skupin se specializovanými rolemi. Dvěma hlavními kastami jsou vojáci a dělníci. Vojáci mají nepoměrně velké hlavy a jsou zodpovědní za obranu kolonie, zatímco dělníci vykonávají různé úkoly, jako je hledání potravy a péče o potomstvo.

Záhada určování kasty mravenců

Jak se mravenci vyvíjejí ve vojáky nebo dělníky, bylo pro vědce dlouho záhadou. Tradičně se předpokládalo, že environmentální faktory, jako je výživa a feromony, hrají primární roli v určování kasty. Novější výzkum však vrhl nové světlo na genetické a vývojové faktory, které tento proces ovlivňují.

Role rudimentárních křídelních disků

Klíčovým objevem v určování kasty mravenců je role rudimentárních křídelních disků. Křídelní disky jsou malé váčky buněk, které jsou určeny k tomu, aby se u královen mravenců vyvinuly v křídla. U mravenců vojáků však tyto křídelní disky rostou během larválního stádia, ale poté během metamorfózy odumírají a nechávají mravence bezkřídlé.

Neočekávaná funkce křídelních disků

Vědci zjistili, že tyto rudimentární křídelní disky nejsou tak zbytečné, jak se kdysi věřilo. Ve skutečnosti hrají zásadní roli při určování, zda se z mravenčí larvy vyvine voják nebo dělník.

Vývoj vojáka: Vliv křídelních disků

Během larválního stádia vyvíjejí mravenci určení k tomu, aby se stali vojáky, velké rudimentární křídelní disky. Tyto křídelní disky vysílají signály, které stimulují růst dalších částí těla, zejména hlavy. Čím větší jsou křídelní disky, tím větší bude hlava dospělého mravence.

Vývoj dělníka: Absence křídelních disků

Naproti tomu mravenci dělníci nevyvíjejí během larválního stádia velké křídelní disky. V důsledku toho mají menší hlavy a těla než mravenci vojáci.

Feromonová regulace vývoje vojáků

Kromě křídelních disků hrají roli v regulaci vývoje vojáků také feromony. Vojáci mravenci produkují feromon uhlovodíku kutikuly, který inhibuje vývoj nových vojáků. Tento feromon pomáhá udržovat rovnováhu mezi vojáky a dělníky v kolonii.

Evoluční důsledky

Objev role rudimentárních křídelních disků v určování kasty mravenců má významné důsledky pro naše chápání evoluční historie. Raní mravenci měli jednoduchý kastovní systém s okřídlenými královnami a bezkřídlými dělníky. V průběhu času se kasta dělníků dále diferencovala na podkasty, jako jsou vojáci. Rudimentární křídelní disky mohly sehrát klíčovou roli v tomto evolučním procesu tím, že poskytly mechanismus pro kontrolu vývoje různých velikostí a tvarů těla.

Rudimentární struktury a evoluční inovace

Objev funkce rudimentárních křídelních disků zpochybňuje tradiční pohled, že rudimentární struktury, nebo orgány, které ztratily svou původní funkci, jsou pouhými evolučními zbytky. Místo toho naznačuje, že tyto struktury mohou hrát důležité role ve vývoji a evoluci.

Další příklady rudimentárních struktur

Vaječník larvy včely dělnice je dalším příkladem rudimentární struktury, která může mít důležitou funkci. I když jsou včely dělnice sterilní a nikdy se nerozmnoží, mají vaječníky, které jsou stejně velké jako vaječníky včelích královen během časného vývoje. Funkce těchto vaječníků je stále neznámá, ale může souviset s normálním vývojem dělnice.

Závěr

Objev role rudimentárních křídelních disků v určování kasty mravenců poskytl nové poznatky o evoluci a vývoji společenského hmyzu. Zpochybňuje také tradiční pohled na rudimentární struktury a zdůrazňuje důležitost zkoumání jejich potenciálních funkcí.