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Ooceraea biroi

Ooceraea biroi , la hormiga asaltante clonal , [1] es una hormiga clonal sin reina del género Ooceraea (recientemente transferida del género Cerapachys ). [2] [3] Originaria del continente asiático, esta especie se ha vuelto invasora en islas tropicales y subtropicales en todo el mundo. [4] A diferencia de la mayoría de las hormigas, que tienen reinas reproductivas y obreras en su mayoría no reproductivas, todos los individuos en unacolonia de O. biroi se reproducen clonalmente a través de partenogénesis telitocoa . [5] [6] Como la mayoría de las dorylines , O. biroi son mirmecófagos obligadosy asaltan nidos de otras especies de hormigas para alimentarse de la cría. [5] [7]

Descripción

Las hormigas clonales asaltantes son pequeñas, de unos 2 mm de largo, pero relativamente robustas. Como muchos cerapachyinos anteriores, O. biroi está fuertemente acorazada, con las antenas cortas y gruesas que le dan a la antigua subfamilia su nombre (del griego, keras /κέρας, que significa cuerno y pachys /παχυς, que significa grueso). La otra característica definitoria de los antiguos Cerapachyinae, una fila de dientes sobre el pigidio (último segmento abdominal visible), es muy pequeña en O. biroi y difícil de ver. O. biroi se puede distinguir de muchos otros cerapachyinos anteriores por la combinación de ojos muy reducidos o inexistentes, una cabeza rectangular y un postpecíolo distintivo. [8]

Historia de vida cíclica

Al igual que muchas hormigas mirmecófagas, O. biroi exhibe una oviposición sincronizada y un comportamiento cíclico, alternando entre una fase reproductiva y una fase de búsqueda de alimento. [9] [10] La fase reproductiva comienza cuando una cohorte de larvas se transforma en pupa y todos los adultos de la colonia activan sus ovarios. Los huevos producidos por telitoco se ponen sincrónicamente después de unos cuatro días y se desarrollan durante aproximadamente 10 días mientras los adultos permanecen dentro del nido, limpiando y cuidando los huevos y las pupas. Los huevos eclosionan aproximadamente dos semanas después de la fase reproductiva y luego, unos días más tarde, comienza la fase de búsqueda de alimento con la aparición de nuevos adultos de las pupas. Los adultos buscan alimento durante las siguientes dos semanas, atacando los nidos de otras especies de hormigas para traer comida para las larvas. El ciclo se completa con la pupación de la nueva cohorte de larvas y la reanudación de la fase reproductiva. [10]

Genética y genómica

Los efectos de la fusión central y la fusión terminal sobre la heterocigosidad
Fenotipo de hormiga asaltante clonal para un supergén en el cromosoma 13 que se presenta como el tipo salvaje heterocigoto normal y el mutante similar a una reina.

La partenogénesis es una forma natural de reproducción en la que el crecimiento y desarrollo de los embriones se produce sin fertilización . La telitoquia es una forma particular de partenogénesis en la que el desarrollo de un individuo femenino se produce a partir de un óvulo no fertilizado. La automixis es una forma de telitoquia, pero se observan diferentes tipos. El tipo de automixis relevante aquí es uno en el que dos productos haploides de la misma meiosis se combinan para formar un cigoto diploide . Debido a que O. biroi se puede mantener muy fácilmente en condiciones de laboratorio, ha atraído la atención como un organismo modelo potencial para estudiar la biología molecular de la sociabilidad. [11] El mantenimiento en el laboratorio se hace fácil por la clonalidad de la especie; unos pocos individuos colocados en una caja hermética y alimentados con cría de hormigas como alimento pueden convertirse en muchas colonias grandes. [5] La reproducción clonal se logra por automixis con fusión central (ver diagrama), como es común en los himenópteros , pero a diferencia de la mayoría de los himenópteros clonales, la pérdida de heterocigosidad es extraordinariamente lenta. [11] El resultado de esto es que las crías son casi genéticamente idénticas a los progenitores, lo que permite un control casi completo sobre el genotipo de los sujetos experimentales. Finalmente, dado que las colonias de O. biroi no tienen reina y todas las obreras se reproducen, el tiempo de generación es de aproximadamente dos meses (el tiempo de desarrollo de un solo individuo), en lugar de muchos años como es el caso de la mayoría de las especies de hormigas. [10] [11]

También se ha informado que las hormigas asaltantes clonales tienen un supergén en su cromosoma 13 que normalmente está presente de forma heterocigótica y solo se expresa en las hormigas asaltantes clonales homocigotas que poseerán características más parecidas a las de la reina, como tener pequeñas yemas de alas, poner el doble de huevos y participar en parasitismo social donde el cuidado de sus huevos se deja a las obreras heterocigotas. [12] [13] [14]

Referencias

  1. ^ taxonomía. «Navegador de taxonomía (raíz)». www.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 28 de noviembre de 2021 .
  2. ^ ML Borowiec (2016). "Revisión genérica de la subfamilia de hormigas Dorylinae (Hymenoptera, Formicidae)". ZooKeys (608): 1–280. doi : 10.3897/zookeys.608.9427 . PMC 4982377 . PMID  27559303. 
  3. ^ SG Brady; BL Fisher; TR Schultz PS Ward (2014). "El ascenso de las hormigas guerreras y sus parientes: diversificación de las hormigas dorilinas depredadoras especializadas". BMC Evolutionary Biology . 14 : 93. doi : 10.1186/1471-2148-14-93 . PMC 4021219 . PMID  24886136. 
  4. ^ JK Wetterer; DJC Kronauer; ML Borowiec (2012). "Distribución mundial de Cerapachys biroi (Hymenoptera: Formicidae: Cerapachyinae". Mymecological News . 17 : 1–4.
  5. ^ abc K. Tsuji; K. Yamauchi (1995). "Producción de hembras por partenogénesis en la hormiga Cerapachys biroi ". Insectes Sociaux . 42 (3): 333–336. doi :10.1007/bf01240430. S2CID  42223499.
  6. ^ F. Ravary; P Jaisson (2004). "Ausencia de esterilidad individual en colonias telitokus de la hormiga Cerapachys biroi Forel (Formicidae, Cerapachyinae)". Insectes Sociaux . 51 : 67–73. doi :10.1007/s00040-003-0724-y. S2CID  25607639.
  7. ^ Hölldobler, Bert ; Wilson, Edward O. (1990). Las hormigas . Belknap Press de Harvard University Press . ISBN 0-674-04075-9.
  8. ^ antweb.org
  9. ^ DJC Kronauer (2009). "Avances recientes en la biología de las hormigas guerreras (Hymenoptera: Formicidae)". Myrmecological News . 12 : 51–55.
  10. ^ abc F. Ravary; P. Jaisson (2002). "El ciclo reproductivo de colonias telitocas de Cerapachys biroi Forel (Formicidae, Cerapachyinae)". Insectes Sociaux . 49 (2): 114–119. doi :10.1007/s00040-002-8288-9. S2CID  33510603.
  11. ^ abc Oxley, PRO; Ji, L.; Fetter-Pruneda, I.; McKenzie, SK; Li, C.; Hu, H.; Zhang, G.; Kronauer, DJC (2014). "El genoma del clon asaltante Ante Cerapachys biroi". Current Biology . 24 (4): 451–458. doi :10.1016/j.cub.2014.01.018. PMC 3961065 . PMID  24508170. 
  12. ^ Trible, Waring; Chandra, Vikram; Lacy, Kip D.; Limón, Gina; McKenzie, Sean K.; Olivos Cisneros, Leonora; Arsenault, Samuel V.; Kronauer, Daniel JC (marzo de 2023). "Un mutante de diferenciación de castas aclara la e". Biología actual . 33 (6): 1047–1058.e4. doi :10.1016/j.cub.2023.01.067. ISSN  0960-9822. PMC 10050096 . PMID  36858043. 
  13. ^ Callier, Viviane (8 de mayo de 2023). "Una mutación convirtió a las hormigas en parásitos en una generación". Quanta Magazine . Consultado el 19 de mayo de 2023 .
  14. ^ "Se descubre el primer 'cromosoma social' conocido". www.science.org . Consultado el 13 de junio de 2023 .

Enlaces externos