Jak królowe owadów społecznych dobierają sobie partnerów
W koloniach niektórych owadów społecznych, takich jak mrówki, pszczoły i osy, występuje samica zwana "królową", którą zapładnia wielu samców. Jest to przyczyną konfliktu płciowego, samce bowiem konkurują o to, by królowa przechowała ich nasienie w zbiorniku nasiennym, zanim zapoczątkuje kolonię. Prawdopodobnie do współzawodnictwa między plemnikami wielu samców dochodzi w układzie rozrodczym samicy, a plemniki samców mogą ginąć pod wpływem działania płynu nasiennego innych. Jednak ponieważ królowa kopuluje tylko raz w życiu przed założeniem kolonii, odniesie ona korzyści jedynie z doboru plemników przed ich zmagazynowaniem, nie zaś z wojen nasiennych toczących się po ich zmagazynowaniu. W ramach finansowanej przez UE inicjatywy CONFLICTS (The post-copulatory interplay between females and ejaculates in social insects) wykorzystano pszczoły miodne i mrówki tnące liście jako owady modelowe, aby dowiedzieć się, czy i w jaki sposób królowe owadów społecznych dokonują tych dyskryminujących wyborów na poziomie cząsteczkowym. Odpowiedź częściowo leży w wydzielaniu specjalnego narządu, jaki posiada królowa, zbiornika nasiennego, inaczej zwanego spermateką. W zbiorniku tym królowa magazynuje nasienie przez okres kilku lat (u pszczoły miodnej) lub nawet dwóch dekad (u mrówki), aby móc zapładniać jaja przez całe swoje życie. Projekt CONFLICTS pokazał, że samica wydziela substancję do zbiornika nasiennego, która chroni nasienie i powstrzymuje plemniki rywali przed wzajemną destrukcją. Chcąc stwierdzić, w jaki sposób wydzielina ta wchodzi w interakcję z nasieniem, naukowcy zidentyfikowali białka występujące w wydzielinie sztucznie zapłodnionych królowych mrówki tnącej liście. Badacze przyjrzeli się także białkom występującym w płynie nasiennym samców przed i po wystawieniu na działanie wydzieliny samicy. Zaobserwowali, że wydzielina samicy dezaktywuje enzymy w płynie nasiennym znane jako proteazy, które w innym przypadku zniszczyłyby plemniki innych samców. Zauważyli także, że gdy dochodzi do kontaktu wydzieliny organu magazynującego nasienie z ejakulatem samców, następuje nadprodukcja określonych białek przez samice. Sugeruje to, że białka te pomagają utrzymać zmagazynowane nasienie w optymalnym stanie przez całe życie królowej. Projekt CONFLICTS dostarczył odpowiedzi na ważne pytania dotyczące współzawodnictwa płciowego, które odnoszą się do wszystkich rozmnażających się płciowo organizmów, w tym owadów, ptaków i ssaków.
Słowa kluczowe
Współzawodnictwo płciowe, owady społeczne, pszczoła miodna, mrówka tnąca liście, zbiornik nasienny
