Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Czy mrówki prześcigną nas w uprawie GMO?
Czy mrówki prześcigną nas w uprawie GMO?
Atta i Acromyrmex to rodzaje południowoamerykańskich mrówek, które w toku ewolucji wyspecjalizowały się w hodowli grzybów jako źródła pożywienia. Stopień zaawansowania i „udomowienia” mrówczych upraw z pewnością może zawstydzić tradycyjne ludzkie rolnictwo.

Mrówki lasów deszczowych Ameryki Południowej (ang. leafcutter ants) tworzą szczególny przypadek symbiozy z grzybami podstawkowymi, który najprościej opisać można jako… hodowla. Podobnie jak człowiek uprawiający rolę, mrówki te prowadzą podziemne uprawy grzybów, które nawożą przeżutymi przez siebie liśćmi. Grzyby stanowią wówczas źródło pożywienia dla całej społeczności, która przy obfitych plonach może wielokrotnie zwiększyć swoją liczebność. W przypadku niektórych gatunków, królowa przenosi wyhodowaną odmianę, by rozprzestrzenić uprawę na nowo zakładaną kolonię mrówek.

Nie byłoby w tym nic zaskakującego, gdyby nie fakt, iż mrówki nauczyły się selekcjonować najlepsze odmiany grzybów i doprowadziły do ich „udomowienia”. Czym jest owo udomowienie? To cechy różniące dzikie odmiany roślin od tych uprawianych przez człowieka dla celów spożywczych – te dają najczęściej większy plon, dorodniejsze i liczniejsze owoce oraz posiadają więcej walorów odżywczych. Dzieje się tak za sprawą zmienności genetycznej występującej na drodze selekcji. Są to najczęściej poliploidie, czyli zwielokrotnienie liczby chromosomów, charakterystyczne dla roślin uprawnych. Duplikacja pojedynczych genów i całych genomów jest jedną z głównych sił napędowych ewolucji, służącą zwielokrotnieniu ilości produktów danego genu bądź całego chromosomu. Takie samo zjawisko zaobserwowano u grzybów hodowanych przez symbiotyczne mrówki.

Badaniom cytologicznym i genetycznym poddano 42 symbionty grzybowe wyhodowane przez 14 gatunków mrówek panamskich. Wśród nich, gatunki tak zwanych mrówek „wyższych” - charakteryzujących się wyższym stopniem zaawansowania hodowanych kultywarów - wyodrębniły odmiany o zwielokrotnionym garniturze chromosomowym. Ich polikariotyczne grzyby posiadały od 7 do 17 jąder w jednej komórce. Analiza markerów mikrosatelitarnych strzępków grzybni wykazała stabilność genetyczną i homogenność zidentyfikowanych poliploidii. Symbionty mrówek z rodzajów Atta i Acromyrmex wykazywały wysoką i zawsze obecną poliploidię na średnim poziomie 5-7 haplotypów. Oprócz zwiększonej produktywności, poliploidia ma jeszcze jedną zaletę z punktu widzenia upraw – takie odmiany są często niezdolne do rozmnażania płciowego. Zarówno w świecie ludzi jak i mrówek, daje to zabezpieczenie przed krzyżowaniem wyhodowanej odmiany z otaczającymi gatunkami, a także zapobiega tworzeniu nasion, efektem czego więcej energii uczestniczy w tworzeniu wartościowego miąższu, tak jak w przypadku bananów czy bezpestkowych winogron.

Ocenia się, że mrówki zapoczątkowały własne rolnictwo już około 50 milionów lat temu, co było niewątpliwie krokiem milowym w ich ekspansji w lasach deszczowych regionu. Przypuszcza się, że obecne odmiany grzybów przystosowały się do wydajnego enzymatycznego rozkładu liści dostarczanych przez mrówki, a produkowany materiał odżywczy magazynują w łatwo dostępnych naroślach – dzięki temu mrówki uzyskały wartościowe odmiany w udogodnionej formie zbiorów. Dowodzi to jedynie po raz kolejny, jak złożoną i ewolucyjnie zaawansowaną społeczność stanowią mrówki. Skoro w tradycyjnym rolnictwie wyprzedziły nas o 50 mln lat, to może wyprzedzą nas też w uprawach GMO? W końcu kto wie, co jeszcze kryje ziemia, po której stąpamy…

Źródła
KOMENTARZE
news

<Sierpień 2019>

pnwtśrczptsbnd
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
Newsletter