Dinozorları Yok Eden Asteroid, Karıncaların Dünyayı Fethine Yardımcı Olmuş Olabilir

Bugün antlar, dünyada 15.000’den fazla türü bulunan en büyük sosyal böcek familyasıdır. Science Advances‘te yayımlanan yeni araştırma, olağanüstü evrimsel başarılarının bir kısmının, “zıplayan genler” olarak bilinen ve hareketli DNA parçaları olan transpoze edilebilir unsurlar tarafından da yönlendirildiğini öne sürüyor.

Uluslararası çalışma, Almanya’daki Münster Üniversitesi’nin Evrim ve Biyoçeşitlilik Enstitüsü’nden (IEB) Dr. Lukas Schrader önderliğinde yürütüldü.

“Zılayan Genler” Antların Evrimine Nasıl Yardımcı Oldu?

Zılayan genler, genom içinde farklı konumlara hareket edebilen ve kendilerinin ek kopyalarını üreten DNA parçalarıdır. Bilim insanları bir zamanlar bunları öncelikle “genomik parazitler” olarak görüyordu; çünkü virüsler gibi, konaklarına açık bir fayda sağlamadan çoğalabiliyorlar. Bazı durumlarda, aktiviteleri hastalığa bile katkıda bulunabilir.

Buna rağmen son yıllarda araştırmacılar, bu hareketli genetik unsurların evrimsel değişim için fırsatlar yaratma kapasitesine de sahip olduklarını fark etmeye başladı. Yeni bulgular, bu unsurların antların dikkat çeken çeşitlenmesinde önemli bir rol oynadığını gösteriyor.

Bilim insanları farklı ant gruplarını karşılaştırdığında, en fazla zılayan gen içeren soyların bugün en çok türü de içermeye eğilimli olduğunu keşfettiler.

Bundan daha gösterici olanıysa bu genetik değişikliklerin zamanlamasıydı. Araştırmacılar, birkaç büyük ant soyunun Erken Paleogen döneminde (yaklaşık 66 milyon yıl önce) zılayan gen aktivitesinde ayrı ayrı patlamalar yaşadığını buldu. Bu patlamalar, grupların bugün var olan binlerce türe yayılmaya başlamadan kısa bir süre önce meydana geldi.

“Kuyruklu yıldız çarpışmasının çevre üzerinde dramatik sonuçları oldu. Artık bu ekolojik sarsıntıları ardından gelen antların hızlı çeşitlenmesine bağlayan genomik mekanizmayı bulduk: transpoze edilebilir unsurlar,” diyor Lukas Schrader.

Antlar, bu evrimsel deseni gösteren tek hayvanlar değil. Önceki çalışmalar, primatlar ve yarasalar dahil olmak üzere diğer gruplarda yeni türlerin ortaya çıkışıyla ilişkilendirilen, artmış zılayan gen aktivitesi dönemlerini de ortaya koydu.

Karınca İletişimine Genetik Bir Artış

Araştırmacılar aynı zamanda sıçrayan genlerle, karıncaların kimyasal sinyaller aracılığıyla iletişim kurmasını sağlayan gen ailelerinin genişlemesi arasında bir bağlantı da tespit etti.

Özellikle önemli olan, karıncaların kokuları algılayıp buna tepki vermesini sağlayan koku reseptörlerinden sorumlu genlerdi. Bu reseptörler, karıncaların sosyal davranışlarının neredeyse her yönü için temel önem taşır. Karıncalar, çevrede yol bulmada, kendi yuvalarının bireylerini tanımada ve diğer karıncalarla faaliyetleri koordine etmede kimyasal ipuçlarına büyük ölçüde dayanır.

Bulgular, sıçrayan genlerin bu duyusal sistemlerin gelişimine katkıda bulunmuş olabileceğini, böylece karıncaların karmaşık toplumlarını mümkün kılan kimyasal mesajları algılayıp yorumlama yeteneğinin artmış olabileceğini öne sürüyor.

Karınca Evriminin 100 Yılın İzinde

Sıçrayan genlerin karıncaların evrimini nasıl etkilediğini araştırmak için uluslararası araştırma ekibi, 163 karınca türünün genomunu inceledi ve karşılaştırdı. Bunlar, günümüzde yaşayan 16 karınca alt familyasından onbirini temsil ediyordu ve modern karıncalarda bulunan genetik çeşitliliğe dair geniş bir tablo sunuyordu.

Bu genetik karşılaştırmaları kullanan bilim insanları, taşınabilir elemanların geçmiş 100 milyon yıl içinde nasıl evrimleştiğini ve aktivite gösterme biçimlerinin nasıl değiştiğini yeniden inşa etti.

Sonuçları, eski sıçrayan gen aktivitesi patlamaları ile karıncaların sonraki çeşitlenmesi arasında dikkat çeken bir bağlantı ortaya koyuyor; bu da bir zamanlar genetik parazit olarak görülen DNA dizilerinin, Dünya’daki en başarılı böcek gruplarından birinin gelişimine katkıda bulunmuş olabileceğini gösteriyor.