Para saintis telah menemui sesuatu yang seolah-olah melanggar peraturan asas biologi. Ratu semut penuai Iberian boleh bertelur yang menetas menjadi jantan spesies yang berbeza sepenuhnya - semut penuai pembina. Penemuan ini telah mencetuskan perbincangan sengit tentang maksud menjadi sesuatu spesies dan bagaimana evolusi berfungsi dengan cara yang tidak pernah kita bayangkan.
Penemuan ini datang daripada penyelidik yang mengkaji koloni semut di sepanjang jalan ladang berhampiran Lyon, France . Mereka mendapati bahawa antara beribu-ribu semut dalam setiap koloni, beberapa jantan yang hadir adalah daripada dua spesies berbeza. Sebahagian adalah semut penuai Iberian yang berbulu, manakala yang lain adalah semut penuai pembina yang hampir tidak berbulu. Ujian DNA mengesahkan kedua-dua jenis jantan berasal daripada ratu Iberian yang sama.
Perbandingan Spesies
- Semut penuai Iberian (Messor ibericus): Jantan berbulu, taburan meluas
- Semut penuai pembina (Messor structor): Jantan hampir tidak berbulu, terhad kepada kawasan pergunungan
- Perbezaan evolusi: Lebih 5 juta tahun yang lalu (serupa dengan perpecahan manusia-cimpanzi)
- Julat geografi: Semut pembina terkurung di kawasan pergunungan kecil, semut Iberian tersebar di seluruh Eropah selatan
Bagaimana Satu Induk Menghasilkan Dua Spesies
Proses ini berfungsi melalui sistem pembiakan kompleks yang terpaksa dicipta perkataan baru oleh saintis untuk menggambarkannya: xenoparity, bermaksud kelahiran asing. Apabila ratu Iberian mengawan dengan jantan semut pembina, dia boleh menghasilkan tiga jenis keturunan berbeza. Dia menghasilkan pekerja betina hibrid dengan menggabungkan gen kedua-dua ibu bapa. Dia mencipta jantan spesiesnya sendiri menggunakan hanya bahan genetiknya. Tetapi yang paling luar biasa, dia juga boleh mengeluarkan DNA sendiri daripada telur tertentu dan membenarkan sperma jantan pembina mencipta klon sempurna dirinya.
Ini berlaku kerana semut menggunakan sistem genetik unik yang dipanggil haplodiploidy. Jantan hanya mempunyai satu set kromosom manakala betina mempunyai dua. Apabila ratu mengeluarkan bahan genetiknya daripada telur dan menyuburkannya dengan sperma tersimpan daripada jantan pembina, hasilnya adalah klon jantan dengan DNA yang sama dengan bapa asal.
Pecahan Sistem Pembiakan
- Pekerja betina hibrid: Dicipta daripada DNA ratu Iberian + jantan pembina (mandul)
- Jantan Iberian: Dicipta daripada DNA ratu sahaja (pembiakan haploid)
- Klon jantan pembina: Dicipta dengan membuang DNA ratu, menggunakan sperma jantan pembina sahaja
- Sistem genetik: Haplodiploidi (jantan mempunyai 1 set kromosom, betina mempunyai 2)
- Garis masa penyelidikan: 50 koloni dipantau selama 2 tahun untuk memerhati kelahiran jantan yang jarang berlaku
 |
|---|
| Gambar dekat dua ekor semut berinteraksi, mewakili strategi pembiakan unik yang melibatkan hibridisasi dan pengklonan dalam spesies semut |
Faedah Evolusi Di Sebalik Tingkah Laku Pelik Ini
Perbincangan komuniti telah memberi tumpuan kepada mengapa pengaturan pelik ini berkembang. Pekerja betina hibrid nampaknya memberi manfaat kepada koloni, mungkin melalui kekuatan hibrid - kecenderungan untuk organisma kacukan menjadi lebih kuat daripada ibu bapa mereka. Ratu Iberian mendapat tenaga kerja yang boleh dipercayai, manakala jantan pembina mencapai keabadian genetik melalui pengklonan sempurna.
Hubungan ini juga menyelesaikan masalah geografi. Semut pembina hanya hidup di kawasan pergunungan merentasi julat kecil, tetapi semut Iberian telah menyebarkan mereka ke wilayah baru dengan membawa klon mereka. Seorang pemerhati menyatakan ini mewujudkan situasi di mana satu spesies membawa yang lain dalam poketnya merentasi selatan Europe .
Mencabar Pemahaman Kita Tentang Spesies
Penemuan ini telah mencetuskan semula perdebatan tentang bagaimana kita mentakrifkan spesies berbeza. Takrifan tradisional mengatakan spesies adalah kumpulan yang boleh membiak bersama dan mencipta keturunan subur. Tetapi semut ini memerlukan dua spesies bekerja bersama untuk bertahan hidup dan membiak dengan jayanya.
Konsep klasik mengatakan bahawa [sesuatu spesies] adalah kumpulan organisma dengan ciri fizikal dan genetik yang serupa yang boleh membiak antara satu sama lain secara semula jadi dan menghasilkan keturunan subur, tetapi ternyata bukan begitu; dua spesies diperlukan di sini. Kita perlu memikirkan semula konsep tersebut.
Kedua-dua spesies semut berpisah lebih daripada lima juta tahun yang lalu - kira-kira masa perbezaan yang sama antara manusia dan cimpanzi. Namun mereka mengekalkan perkongsian pembiakan rumit ini merentasi masa evolusi yang luas.
Masa Depan Perkongsian Luar Biasa Ini
Saintis memberi amaran pengaturan ini mungkin tidak bertahan selama-lamanya. Memandangkan jantan pembina adalah klon yang tidak mengawan dengan spesies mereka sendiri, mereka berkemungkinan mengumpul mutasi genetik berbahaya dari masa ke masa. Ini menjadikan mereka semakin terdedah apabila evolusi berterusan.
Penyelidikan memerlukan kesabaran yang luar biasa. Saintis memantau 50 koloni semut selama dua tahun dalam keadaan makmal sebelum akhirnya memerhati kelahiran jantan semut pembina daripada ratu Iberian . Kesukaran ini menyerlahkan betapa jarang dan istimewanya peristiwa pembiakan ini, walaupun dalam keadaan terkawal.
Penemuan ini menyertai contoh lain penyelesaian kreatif alam semula jadi kepada cabaran kelangsungan hidup. Daripada kulat yang mengawal tingkah laku semut kepada burung yang meniru telur spesies lain, evolusi terus mengejutkan kita dengan strategi yang kelihatan mustahil sehingga kita melihatnya beraksi.
Rujukan: These Ant Queens Seem to Defy Biology: They Lay Eggs That Hatch Into Another Species