Die männliche Gelbe Spinnerameise ist eine Chimäre



Bio-News vom 11.04.2023

Die Männchen der Gelben Spinnerameise tragen zwei Genome in jeweils unterschiedlichen Zellen – sie sind also Chimären.

Sie gilt als eine der schlimmsten invasiven Arten der Welt: die Gelbe Spinnerameise, von Expertinnen und Experten Anoplolepis gracilipes genannt. Dies ist jedoch nicht der Grund, aus dem sich ein internationales Forscherteam mit dieser Ameisenart beschäftigt – stattdessen interessiert sich dieses für die Fortpflanzung der Insekten; insbesondere die Männchen stellten die Wissenschaft bislang vor Rätsel.


Männliche Gelbe Spinnerameise (Anoplolepis gracilipes)

Publikation:


H. Darras et al.
Obligate chimerism in male yellow crazy ants
Science 380: 6640, 55-58 (2023)

DOI: 10.1126/science.adf0419



"Frühere genetische Studien an Gelben Spinnerameisen haben gezeigt, dass Männchen dieser Art zwei Kopien jedes Chromosoms tragen. Dies war unerwartet, da sich Männchen typischerweise aus unbefruchteten Eiern entwickeln und nur einen mütterlichen Chromosomensatz tragen – bei Ameisen ebenso wie bei Bienen und Wespen", erläutert Dr. Hugo Darras, Assistenzprofessor an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und Erstautor der kürzlich in Science erschienenen Studie. "Dies veranlasste uns, detaillierte Folgeexperimente durchzuführen."


Männliches Exemplar der Gelben Spinnerameise (Anoplolepis gracilipes)

Zwei Genome in unterschiedlichen Zellen

Die Ergebnisse erstaunen: Die bisherige Annahme – dass die Männchen der Gelben Spinnerameise in allen ihren Zellen das gleiche genetische Material tragen – trifft keineswegs zu, wie das Team zeigen konnte. "Wir haben entdeckt, dass Ameisen-Männchen mütterliche und väterliche Genome in verschiedenen Zellen ihres Körpers tragen und damit Chimären sind. Anders gesagt: Die Männchen tragen zwei Genome in ihrem Körper, wobei jedoch jede Zelle ihres Organismus nur eines der beiden Genome trägt", fasst Darras zusammen. Üblicherweise weisen die Zellen vielzelliger Organismen alle das gleiche genetische Material auf, sei es bei Mensch, Hund oder Fledermaus.


Schnitt durch das Gehirn einer Chimäre der Gelben Spinnerameise mit mütterlichen (pink) und väterlichen (blau) Genomen: Das männliche Gewebe besteht aus großen Zellclustern, die nur mütterliche oder väterliche Genome enthalten.

Der Grund für dieses doppelte Erbgut bei Männchen der Gelben Spinnerameise: Sie entwickeln sich aus befruchteten Eiern, in denen die väterlichen Nuklei nicht verschmelzen. Stattdessen teilen sich die mütterlichen und väterlichen Nuklei unabhängig voneinander – was dazu führt, dass erwachsene Männchen die mütterlichen und väterlichen Genome in verschiedenen Zellen ihres Körpers tragen. Verschmelzen die Genome dagegen, entwickeln sich die Eier je nach genetischer Information des Spermiums zu einer Königin oder einer Arbeiterin. Welche Mechanismen steuern, ob ein solches Verschmelzen stattfindet oder nicht, ist derzeit noch nicht bekannt.



Diese Newsmeldung wurde mit Material der Johannes Gutenberg-Universität Mainz via Informationsdienst Wissenschaft erstellt

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