A jutalom a kedvelt, olajsavakban gazdag magfüggelék

Plos One

A zárvatermők megjelenésének és elterjedésének gyorsasága már Charles Darwint is megdöbbentette, aki ezt a rendkívül gyors diverzifikációt - azaz a fajok sokféleségének kialakulását - egy levelében "irtózatos rejtélynek" nevezte. A legújabb vizsgálatok eredményei szerint a zárvatermők egyik fő korai evolúciós újítása a rovarok általi beporzás volt, mely a virág és a termésérlelésben központi jelentőségű. Kevésbé ismert azonban, hogy milyen egyéb tényezők tartották fenn a zárvatermők rendkívül magas diverzifikációs sebességét.

A PloS One nevű szaklapban megjelent tanulmányban a magterjesztés egyik erősen specializált formájának, a hangyák magterjesztésének a zárvatermők diverzifikációjára gyakorolt hatását vizsgálták a kutatók. A cikk egyik szerzője, Lengyel Szabolcs szerint a hangyák magterjesztésének különlegességét az adja, hogy az összes többi terjesztési móddal (víz, szél, madarak, emlősök) szemben a terjesztés igen rövid távolságú (1-2 méter), és a hangyák a magvakat el is temetik. A terjesztés jutalma a kedvelt, olajsavakban gazdag magfüggelék, mely funkcionálisan megegyezik a növények által a gerinceseknek szánt jutalmakkal, a húsos gyümölcsökkel.

Kiderült, hogy a hangyák magterjesztése a zárvatermők több mint száz leszármazási ágában jelent meg evolúciós újításként - egymástól függetlenül. Minimumbecslések szerint az így terjesztett magvak a zárvatermő növénycsaládok 17 százalékában és a fajok öt százalékában, összesen több mint 11 ezer fajban vannak jelen. Más terjesztési módú csoportokkal összehasonlítva kiderült, hogy a hangya által terjesztett csoportokban több mint kétszer annyi faj van, mint evolúciós testvércsoportjaikban.

-
A hangyák magterjesztésének fő centrumai Ausztrália és Dél-Afrika száraz mediterrán jellegű területei, Észak-Amerika és Eurázsia lombhullató erdei - így hazai erdeink is -, ahol a lágy szárú aljnövényzetben 30-40 százalék is lehet a hangyák által terjesztett magvú fajok aránya.

Az eredmények alátámasztják azt a hipotézist, hogy a hangyák jelentős szerepet játszhatnak a fajkeletkezésben. A magyarázat: a rövid terjesztési távolság földrajzi, majd szaporodási, illetve genetikai izolációhoz vezethet, mely jelentősen növelheti a fajkeletkezési sebességet. Az eltemetett magvaknak ugyanakkor jobb lehet a túlélése és csírázási sikeressége, mint a más úton terjesztett magvaké, ezért a hangyák által terjesztett növények kihalási esélyei jelentősen csökkenhetnek. A debreceni egyetemen oktató Lengyel Szabolcs szerint a megnövekedett fajkeletkezés és a csökkent kihalási ráta együttesen vezethetnek a magasabb diverzifikációs rátához.

A kolónia minden egyede magán hordja a halál jelét

Minden társas életmódot folytató állat számára fontos, hogy az elpusztult egyedeket elkerülje, azoktól meg tudjon szabadulni. Sok esetben ugyanis a halál olyan fertőzésnek vagy méregnek köszönhető, amelynek a terjedését meg kell akadályozni. Az argentin hangya (Linepithema humile) dolgozói a friss, alig egy órája elpusztult egyedeket is elszállítják a bolyból. Úgy tűnik, pontosan tudják, melyik állat él, s melyik nem, mert az elkábított vagy más okból mozdulatlan példányokhoz nem nyúlnak. Feltehetőleg egy az elpusztult hangyák felszínén található vegyület közvetíti a dolgozóknak az utasítást: "halott: el kell távolítani!"

Csakhogy a halottak hordozta anyag az összes, még élő, kifejlett rovaron is megtalálható. A Kaliforniai Egyetem kutatói a laboratóriumi Linepithema humile-kolónia bábjaival végzett kísérlet alapján arra jutottak, két másik vegyület - a dolichodial és az iridomyrmecin - jelzi a dolgozóknak, ha élő hangyával találkoznak.

A kifejlett példányok más kémiai jelzéseket hordoznak, mint a korábbi stádiumokban lévő állatok, az említett három anyag sem található meg rajtuk. Időnként egy-egy báb kikerül a bolyból, s a dolgozók feladata, hogy visszaszállítsák őket. Ha a bábokat a halott hangyákról vett vegyülettel kenték be, azokat rendre eltávolították a kolóniából - pontosan úgy, ahogyan azt a ténylegesen elpusztult példányokkal teszik. Amikor viszont az élőkre jellemző két anyaggal kezelték a bábokat, a dolgozók teljesen figyelmen kívül hagyták őket. Nagyjából egy óra kellett ahhoz, hogy rájöjjenek, bábokról van szó, amelyeknek a bolyban a helyük. Körülbelül ennyi idő alatt bomlik le a dolichodial és az iridomyrmecin. E vegyületek, amelyeket az élő dolgozók folyamatosan termelnek, blokkolják a kifejlett egyedeken megtalálható, halált jelző anyag utasítását, így az utóbbi által közvetített parancs csak a két, az életre utaló anyag eltűnése után kerül előtérbe.

Az argentin hangya eredetileg Dél-Amerikában honos, de az ember Ausztráliába, Afrikába, Észak-Amerikába és Dél-Európába is behurcolta. Rendkívül invazív faj: sok országban már kiszorította az őshonos hangyafajokat, s ezzel felborította a természetes életközösségeket. Előfordul, hogy növényi kártevőkkel alakítanak ki szimbiózist, s azokat segítve közvetett módon mezőgazdasági károkat is okoznak. Kommunikációjuk megértése döntő fontosságú lehet, hogy terjedésüket megfékezzük. (Kéri András Zsolt)

Kapcsolódó cikkek: Darwin és a pintyek mítosza | Langyos pocsolyából indultunk? | Megvan a hiányzó evolúciós láncszem | Rábukkantak a legősibb többsejtű állat nyomaira | Már a kőkori ember is drogozott