Szociobiológiai MunkacsoportMagyar Biológiai és Ökológiai Intézet

Babeș–Bolyai TudományegyetemKolozsvár

Markó Bálint

BUDAPEST

SCIENCE MEETUP

Orgyilkosok, rablók és láthatatlan manipulátorok:

a szociálparazitizmus mindennapjai hangyáknál

A társas viselkedés, mint problémás evolúciós vívmány:

● Miért élünk csoportosan?● Miért kooperálunk?● Kivel kooperálunk?

...út a csaláshoz: ahol van altruizmus ott megjelenik az önzés is?

Hogyan szűrjük ki a csalókat?

Stratégia:- csaló-felismerés- társ-felismerés

Diszkriminációs jellegek:- nyelv- szokások- egyenruha- stb.

Örök versenyfutás?Egyre pontosabb felismerési mechanizmusok, egyre jobb álcázási stratégiák

Alex Wild fotója

A hangya, mint egyszerű és nagyszerű modell

társas lény, ráadásul euszociális, azaz: reproduktív munkamegosztás: szaporodóképes (királynő) és steril (dolgozó) nőstények

- evolúcióbiológiai bónusz: haplodiplonták, azaz a hímek haploidok (= megtermékenyí-tetlen petesejtből jönnek létre)

- sokan vannak egy kolóniában (10 1010

egyed), és rokonok...

- megéri őket parazitálni

Szociálparazita: a társas életmód előnyeit kihasználó szervezet, pl. az utódgondozási viselkedést, a felhalmozott forrásokat

Hogyan szűrd ki az idegent?

- látás???

- szaglás! hosszú szénláncú vegyületek, főleg alkánok, alkének és alkadiének- CHC-profil: örökletes (fajspecifikus) + szerzett (fészekspecifikus)

Alex Wild fotója

Alex Wild fotója

Egy Formica faj CHC-profilja (Lenoir és mtsai. 2001)

Hangya hangyának... szociálparazitája:

- a kolóniaalapítás, mint kritikus pillanat – alig 2%-os siker!

- jó stratégia beülni egy már megépített házba

- időszakos parazita: elfoglalja és átalakítja, a gazdafaj idővel kihal

- állandó parazita: (a) rabszolgatartó, azaz állandó dolgozó utánpótlást igényel vagy (b) inkvilin, azaz életbenhagyja a gazdakirálynőt és nem kell utánpótlás a dolgozókból

WANTED!

A puccs művészete

A puccs művészete

A puccs művészete

A puccs művészete

A puccs művészete

A puccs művészete

A puccs művészete

A puccs művészete

Hogyan kopogjunk?

- Polyergus rufescens királynő – kezdetben “láthatatlan”, majd riasztó anyagokat termel, s közben az általa megölt királynőről átveszi a szaganyagot és magára keni

- Formica subintegra, F. pergandei – pánikferomon (Dufour-mirigy – C10, C12 és C14 acetátok, 2-tridekanon, tridekán

- csecsemő az ajtó előtt – Formica pressilabris királynő összegömbölyödik a bejárat előtt, a gazdadolgozók beviszik

Poirot-hipotézis: a tettest mindig keresd a rokonok és az ismerősök között először

Emery-szabály: a szociálparaziták a gazdafajok közeli rokonai

előtte utána

és a referencia: a megpuccsolt gazdakirálynő

Az amazonkirálynő színeváltozása(Lenoir és mtsai. 2001)

Alex Wild fotója

Illeszkedjetek be és sokasodjatok!

Beilleszkedési stratégiák (Lenoir és mtsai. 2001, Martin és mtsai. 2007):

- kémiai álcázás - a szag gazdától való folyamatos beszerzése – sampon-hangyák (Formicoxenus provancheri, F. quebecensis) aktivitásának 45%-át a gazdaszervezet folyamatos nyalogatása teszi ki

- kémiai mimikri – a parazita maga szintetizálja a szagot

- láthatatlan-ember effektus

- elriasztás – Formicoxenus nitidulus

egységnyi rabszolgaerõ

543210-1

éle

tidõ

120

100

80

60

40

20

0

Observed

Logarithmic

Amazonok és rabszolgáik

- rabszolgatartó amazonhangya (Polyergus rufescens)- a rabszolga feladatai: MINDEN, kivéve a hadjárat- rabszolgatartó feladatai: SEMMI, kivéve a hadjárat- az életidő a rabszolgától függ (Pálfi és mtsai. előkészületben)

Alex Wild fotója

Alex Wild fotója

amazonok életideje a “rabszolgaerő” függvényében

Lázadás!

Protomognathus americanus – nászrepülése után a rabszolgakolóniáknak akár 20%-át is képes sikeresen lerohanni (Pamminger és mtsai. 2012).

Temnothorax longispinosus – megnövekedett agresszió a rabszolgatartó Protomognathus americanus-szal szemben (Scharf et al. 2011).

rabszolgalázadás: a rabszolgatartó bábok elpusztítása (eltér a szaguk a rabszolga-bábétól) – új stratégia a rabszolgák részéről? Lassabban nő a rabszolgatartó kolónia így ritkábban rabol, s a környékbeli, rokon rabszolga-kolóniákra nehezedő nyomás csökken (Pamminger és mtsai. 2014)

Erdélyi parazita tájkép, Kolozs megye: három hangya-szociálparazita lepkefaj található együtt

Hangyaboglárka (Maculinea) fajok:- 1. gazda: egy növény (tárnics, vérfű)- 2. gazda: hangya – Myrmica fajok

stratégia:- 1. kakukk – etetik a hangyák- 2. ragadozó – hangylárvát eszik

A táj egyedisége: egy helyen fordulnak elő. Kompetíció? Ráadásul az egyik fajnak (M. alcon) két ökotípusa is jelen van – eltérő gazdanövény és -hangyahasználat

Nekem igazánelhiheted:

királynőlárvavagyok!

A szépséges manipulátor

Parazita-interferenciák

Mi történik, ha van egy másik parazita is a rendszerben, amely befolyásolhatja a CHC-profilt és/vagy az érzékelést?

GAZDA

Szociál- parazita

Ekto-parazita

?

?

Ha a hajam parazita lenne – egy gyöngéd manipulátor

A Rickia wasmannii (Ascomycetes: Laboulbeniales) a Myrmica hangyákon élősködik. A hangyagazdák élettartamát csökkenti, ugyanakkor nő a kölcsönös tisztálkodás gyakorisága jelenlétében (Csata és mtsai. 2014).

A fertőzöttek és az egészségesek által adoptált lárvák

NS

NS

NS

fertőzött egészséges

Csata, Timuș és mtsai. előkészületben

~2 nap

Pandora-szelencéje – a csúcs-manipulátor

Pandora myrmecophaga gombafaj manipulálja a fertőzött egyedet:

- a fertőzött egyed felmászik egy fűszálra a hangyafészek szélén- ráharap a rágóival és elpusztul- 2 napra rá megjelennek a termőtestek és szórják a spórákat

Hogyan lehet védekezni?

Pandora myrmecophaga gombafaj manipulálja a fertőzött egyedet:

- a fertőzött egyed felmászik egy fűszálra a hangyafészek szélén- ráharap a rágóival és elpusztul- 2 napra rá megjelennek a termőtestek és szórják a spórákat

Hogyan lehet védekezni?

A hangyák szétszerelik a fészek közeli fűszálakon talált tetemeket (Erős és mtsai. előkészületben)

<1 nap

Pandora-szelencéje – a csúcs-manipulátor

♀

♀

B B B

B b

b

Bennünk van a kutyavér!

zöld szakál gén a tűzhangyáknál (Solenopsis invicta) (Keller és Ross 1998)

- a Gp-9 génre heterozigóta dolgozók, amelyek a b allélt hordozzák (Bb) megölik azokat a királynőket, amelyek homozigóták (BB). A bb homozigóta királnyők korán elpusztulnak.

- a dolgozók szag alapján azonosítják a királynőket, ebben a Gp-9-nek van szerepe

- A szociális szupergén? Gp-9 szerepe a szociális struktúra alakításában – poligínia gén? (Krieger és Ross 2002) Alex Wild fotója

Köszönöm, hogy rabolhattam idejüket!

Pálfi Zsófia fotójaAmazonhangya rablás közben

Az előadás az MTA Bolyai János Kutatási Ösztöndíj támogatásával készült .