A nőstény méhek, hangyák és darazsak (azaz a Hymenoptera, a hártyásszárnyúak közé tartozó rovarok) megtermékenyített petékből kelnek ki. Ezek mindkét szülőtől örökölnek egy-egy kromoszómakészletet. A hím egyedek pedig megtermékenyítetlen petékből fejlődnek. A mézelő méheknél a nőstények – a dolgozók és az anyák – összesen 32 kromoszómával rendelkeznek, míg a hímek (herék) csak feleennyivel.
„A definíció szerint az ivart meghatározó haploid-diploid rendszerekben (a méheknél, hangyáknál és darazsaknál) a hímek haploidok: megtermékenyítetlen petékből fejlődnek és egy kromoszómakészletet örökölnek az anyától” magyarázta el Sarah Aamidor molekuláris biológus, a Sydneyi Egyetem végzős hallgatója. Ő vezette azt a tanulmányt, mely a világon elsőként talált rá egy olyan méh-egyedre, mely csak két apával rendelkezik.
Egy günandromorf hím és nőstény külső jegyeket is magán hordoz, és mindkét nem szövetei megtalálhatók benne. Nem azonos a hermafroditával, mely „csak” mindkét nem szaporodó-szervrendszerével rendelkezik.
A mézelő méheknél a günandromorfok jellemzően egy diploid zigótából (tehát megtermékenyített, fejlődésnek indult petesejtből) és haploid hím szövetekből fejlődik ki, mely egy második spermiumból származik. Ez úgy lehetséges, hogy
a mézelő méhek polispermikus faj, azaz egynél több hímivarsejt is behatol a petesejtbe és beleolvad a kezdeti sejtkészletbe.
Ezek a sejtek aztán elkezdenek osztódni, így részei lesznek a fejlődő embriónak.
De mitől lesznek günandromorfok a mézelő méhek? Ez volt a tanulmány fő kérdése. Aamidor ennek megválaszolására olyan „abnormális külsejű” méheket vizsgált meg, melyeket egy másik kutató gyűjtött egy korábbi tanulmányhoz.
„Ezek a méhek nagyon furcsán néznek ki, mivel egyes testrészeik hím bélyegeket hordoznak magukon, míg mások nőstény bélyegeket.” –magyarázta a tanulmány társszerzője, Isobel Ronai, aki szintén a Sydneyi Egyetem végzős hallgatója.
These bees were strange because they are gynandromorphs (sex mosaics): they have bits that look male and bits that look female. For example, male honey bee eyes are much larger than female eyes and this gynandromorph has a male eye on a female body. pic.twitter.com/V1pG3hH43i
— Dr. Isobel Ronai (@IsobelRonai) 2018. november 28.
Azt tudjuk, hogy a günandromorfok egy ritka genetikai mutáció során jönnek létre, az oka azonban nem egyértelmű. Ezért gyűjtött össze Aamidor 11 frissen kikelt, günandromorfnak vélt méhet ugyanabból a kolóniából, és kollégáival felboncolták ezeket, és megvizsgálták a szöveteiket, hogy megállapítsák a nemüket is.
„Három ezek közül óriási, méhanya-szerű petefészkekkel rendelkezett, ellentétben a dolgozókkal, ahol ezek jóval kisebbek.”
Csak egy günandromorf rendelkezett normál hím szaporodó szervrendszerrel, míg két másiknál a szervek egy része volt meg.
A genetikai vizsgálatból kiderült, hogy a 11 günandromorf méh közül mindegyik legalább két apával, de egyesek akár három apával is rendelkeztek.
És döbbenetes módon, az egyik – mely egyébként egy normál dolgozónak látszott ránézésre – két apával büszkélkedhetett, anya nélkül. Ez az egyed valószínűleg spermafúzióval született meg.
„A nőstény méh, melynek két apja van két hímivarsejt összeolvadásából keletkezhetett. Ez az első ilyen eset, amit a haploid-diploid szaporodású élőlényekből leírtak, és igen különleges esemény, tekintve hogy az emlősöknél egyelőre nem tartják valószínűnek, hogy két hímivarsejt összeolvadjon.” – nyilatkozta Aamidor.
Egy másik érdekes günandromorfnak pedig három apja és egy anyja volt.
Ezek a felfedezések rámutatnak arra, hogy a kolóniákban élő rovarok szaporodása milyen rugalmasan működik, és akár a szociális struktúrákra is hatással lehet. A tanulmány segítségével szélesedhet a tudomány látóköre, és jobban megérthetjük, hogyan egyesítik a genomjaikat a szexuális úton szaporodó állatok.
Aamidor szerint nem. Csupán csak genetikai hibás egyedekről beszélhetünk. Véleménye szerint ha túl sok günandromorf méh jelenik meg egy családban, akkor ott az anya hordozza ezt a mutációt.
Egy másik hártyásszárnyú csoportnál, a hangyáknál azonban kimutatható ennek a genetikai elváltozásnak az evolúciós hatása.
„A hangyáknál feltételezhető, hogy a günandromorfok hajtották a dimorf, azaz különböző dolgozó-kasztok fejlődését. A méheknél azonban csak egyféle dolgozó létezik, így ez nem lehetséges.” tette hozzá Aamidor.
A günandromorfok más fajoknál is előfordulnak, beleértve a pillangókat, rákféléket és néhány madarat is (lásd: a lenti günandromorf hullámospapagájról készült videó). Azonban egyetlen esetben sem mutattak ki olyan genetikai mutációt, mely felelős ezeknek a furcsa egyedeknek a létrejöttét.
youtube://v/HAjPEp1U8uI