Tarih Eylül 3 2025, bir grup araştırmacı büyük bir yeniliğe imza attı. Bu araştırma karıncalarla haşır neşir olan olmayan herkesi şaşırttı. Öyle ki bazı Türkçe Gazeteleri bile paylaştı. Belki siz de gördünüz ancak tam olarak ne olup bittiğini anlayamadınız. Endişelenmeyin, bugün size bu konunun detaylarını son derece anlaşılır bir şekilde sunacağım. İyi okumalar!
Giriş
Doğada basit bir kural vardır: Her tür kendi soyunu üretir. Bu, biyolojinin en temel kabullerinden biridir. Ancak bu çalışma bunun aksinin de mevcut olduğunu gösterdi. İşte Messor ibericus tam da bu noktada sahneye çıkıyor. Yakın zamanda yayımlanan bir çalışma, bu türün üreme stratejisinin, bugüne dek karıncalar dünyasında görülmemiş bir istisnayı ortaya çıkardığını gösterdi. Messor cinsi ile ilgili önceki çalışmalarda bu durumun böyle olmadığı yönünde çelişkili veriler ortaya atılmıştı ancak bu çalışmada yeni bir perspektif ediniyoruz: Bu, zorunlu türler arası klonlama (obligate cross-species cloning).
Klonlama Nedir? Partaenogenez'den Farkı
Partaenogenez'de doğan erkek alateların tamamen annelerinden kalıtıldığını biliriz. Yani DNA'larının tamamını annelerinden alırlar. Klonlamada ise erkek bireyler, DNA'larının tamamını babalarından, yani kraliçeyi dölleyen erkek alatedan alırlar.
Farklı Türe Olan Bağımlılık
Morfolojik ve moleküler analizler şunu gösterdi ki Messor ibericus kraliçeleri, işçi üretebilmek için Messor structor erkeklerine ihtiyaç duyuyorlar. M. ibericus kraliçeleri, işçilerini kendi başlarına üretemiyor. Bunun için mutlaka Messor structor erkeklerinin spermlerine ihtiyaç duyuyorlar. Sonuç, her iki türün genetik materyalini taşıyan hibrit işçiler. Kraliçelerin üreme başarısı, bu hibritleşmeye bağımlı hale gelmiş durumda. Yani türün devamı, aslında başka bir türe muhtaç.
Kraliçeler İki Türden Erkek Üretiyor
26 M.ibericus kolonisinden 132 erkek incelendi ve keskin bir morfolojik dimorfizm gözlemlendi(yani kolonide birden fazla tür). Örnekler %44’ü yoğun bir şekilde kıllıydı. Kalan %56’sı neredeyse kılsızdı. Filogenetik analizler yürütülerek kıllanma biçiminde farklılaşan bu örneklerin hataya yer bırakmadan iki farklı tür olduğu sonucuna varıldı: Bütün kıllı erkekler Messor ibericus iken, kılsız olanların hepsi Messor structor’a aitti ki bu iki türün, neredeyse 5 milyon yıl önce birbirinden ayrılıp iki farklı tür haline geldiği tahmin ediliyor. Birçok kanıt bu durumu, iki farklı tür üretmeyi, destekler nitelikte.
Normalde Erkekler Nasıl Üretiliyor?
Hymenopteran erkekleri tipik olarak nükleer genomlarını doğrudan annelerinden, döllenmemiş yumurta şeklinde doğarlar ancak bu çalışma, Messor ibericus kraliçelerinin kraliçe genomlarınıaktarmadan erkek üretebildiklerini gösterdi. Akıl almaz bir durum. Bu gözlem, “androgenesis(erkek klonlama)”e parmak basıyor: Erkek karınca, embriyo için gereken bütün nükleer genetik materyali kendisi sağlıyor, kraliçe değil. Anneye ait nükleer DNA taşımayan embriyolara ve başka canlı gruplarında da bu duruma rastlanmıştır. Bu durum ya çekirdeksiz yumurtaların döllenmesiyle ya da döllenmeden sonra annenin genomunun tamamen ortadan kaldırılmasıyla gerçekleşebilir. Bu iki ihtimalde de erkeklerin genetik olarak spermlerle, erkeklerin tipik olarak haplodiploidi embriyolarıyla birebir aynı olmasına yol açar. Tür içi seviyede, erkeklerin kendi türlerinden birebir olarak klonlanması gözlemlenmişti ancak bu çalışmada bu durumun tür sınırlarını aştığını görüyoruz: İki farklı erkek türünün spermlerinin tek spermatheca’da(dişi alatelarda bulunur) depolanması. Açıklamayla paralel olarak, Messor ibericus’lar “polyandrous”durlar ve iki türle de çiftleşirler. Çalışmada spermatheca’dan spermler ayrıştırıldı ve kraliçenin iki erkeği de doğurduğu görüldü.
Erkeklerin Soy Hattının Sürdürülmesi
Erkek üretimi için “zorunlu hibritleşme” ve türler arası klonlama şu senaryoyu gösteriyor: M.ibericus kraliçeleri önce spermi başka bir türden depoladı sonra bu spermden erkekler klonlamaya başladı. Bu süreç yaygın fakültatif ve zorunlu sperm parazitizm gözlemleri ile tutarlı, kraliçelerin işçilerini üretmek için aynı soydan veya türden gelen spermleri kullandığı iyi tanımlanmış bir olgu. Bu strateji, hem potansiyel hibrit işçi sağlıklılığından faydalanmayı hem de kolonide sadece dişi alate üretimini engellemeyi sağlar. Bu durum muhtemelen çok uzun süredir yaşanıyor ve bu türlerin ataları, M.ibericus aynı ortamda olmaları ile bilinen M.structor’un spermlerinden faydalandı.
Bu durumun türemiş/yeni halinde, yani şuanda ise Messor ibericus direkt olarak bağımlı olduğu Messor structor’ü üretiyor. Sonuç olarak ise M.structor içeren kolonilere sahipler. Doğan bu erkek M.structorlar genetik olarak M.structor türüne ait olmalarına rağmen mitokondrilerini anneleri M.ibericus’dan almaktadırlar.
Yeni bir kavram: Xenoparity
Bu olguya ad verebilmek için araştırmacılar yeni bir terim öneriyor: Xenoparity. Yani “yabancı doğurganlık”. Bir türün, yaşam döngüsünün zorunlu bir parçası olarak başka bir türü üretmesi. Bu, sperm parazitizminin ötesine geçen bir durum. Artık tesadüfi ya da geçici bir bağımlılıktan değil, tamamen iç içe geçmiş bir yaşam döngüsünden söz ediyoruz. Bu duruma literatürde “cinsel parazitizm” ile açıklandı. Yani bildiğiniz Messor ibericus, üreyebilmek için Messor structor’u evcilleştirdi. Artık M.ibericus, M.structor olmadan da yaşayabiliyor. Neden? Çünkü artık kendi M.structor erkeklerini üretebiliyorlar!
(Aynı koloniden M.ibericus ve M.structor erkeği)
Evrimsel sonuçlar
Bu keşif, karıncaların bilinen üreme stratejileri arasında benzersiz. Daha önce sosyal hibritogenez, DNA’larının tamamını annelerinden alan erkek karıncalar, DNA’larının tamamını babalarından alan erkek karıncalar(Tür içi) gözlemlenmişti fakat türler arası, DNA’sını başka bir erkek türden alan, mitokondrisini kraliçeden alan erkekler; işte bu bir ilk.
Bireyliğin sınırları: Chat GPT bu konuda ne düşünüyor?
Belki de bu hikâyenin en çarpıcı tarafı, birey kavramına getirdiği meydan okuma. Bir kraliçe, kendi soyunu üretirken başka bir türün soyunu da taşıyor. Koloni, yalnızca farklı kastlardan değil, farklı türlerden oluşuyor. Bu, klasik anlamda “tür” ve “birey” arasındaki sınırların düşündüğümüzden çok daha geçirgen olduğunu hatırlatıyor.
İnsan evcilleştirmesiyle karşılaştırıldığında bile daha ileri bir durum söz konusu. Burada evcilleştiren bir insan değil, başka bir karınca türü. Ve bu evcilleştirme, doğrudan yumurtanın içinde, dişinin sitoplazmasında gerçekleşiyor. Adeta mitokondrilerin evcilleştirilip hücrelere katılması gibi, M. structor erkekleri de M. ibericus kolonilerinin adeta “organelleri”ne dönüşmüş durumda.
Çok Uzun Okuyamadım/Terimler Kafamı Karıştırıyor Diyenler İçin Özet:
Son
Bu yazı, filogenetik analizler ve anlaşılması kritik cümlelerin çevirisi için AI kullanımından faydalanılarak hazırlanmıştır. Yazı, forum kullanıcıların tam anlamıyla anlaması için özenle hazırlanmıştır. Okuduğunuz için teşekkür ederim.
Kaynak(lar):
www.nature.com
(Çalışma yazarından video)
Giriş
Doğada basit bir kural vardır: Her tür kendi soyunu üretir. Bu, biyolojinin en temel kabullerinden biridir. Ancak bu çalışma bunun aksinin de mevcut olduğunu gösterdi. İşte Messor ibericus tam da bu noktada sahneye çıkıyor. Yakın zamanda yayımlanan bir çalışma, bu türün üreme stratejisinin, bugüne dek karıncalar dünyasında görülmemiş bir istisnayı ortaya çıkardığını gösterdi. Messor cinsi ile ilgili önceki çalışmalarda bu durumun böyle olmadığı yönünde çelişkili veriler ortaya atılmıştı ancak bu çalışmada yeni bir perspektif ediniyoruz: Bu, zorunlu türler arası klonlama (obligate cross-species cloning).
Klonlama Nedir? Partaenogenez'den Farkı
Partaenogenez'de doğan erkek alateların tamamen annelerinden kalıtıldığını biliriz. Yani DNA'larının tamamını annelerinden alırlar. Klonlamada ise erkek bireyler, DNA'larının tamamını babalarından, yani kraliçeyi dölleyen erkek alatedan alırlar.
Farklı Türe Olan Bağımlılık
Morfolojik ve moleküler analizler şunu gösterdi ki Messor ibericus kraliçeleri, işçi üretebilmek için Messor structor erkeklerine ihtiyaç duyuyorlar. M. ibericus kraliçeleri, işçilerini kendi başlarına üretemiyor. Bunun için mutlaka Messor structor erkeklerinin spermlerine ihtiyaç duyuyorlar. Sonuç, her iki türün genetik materyalini taşıyan hibrit işçiler. Kraliçelerin üreme başarısı, bu hibritleşmeye bağımlı hale gelmiş durumda. Yani türün devamı, aslında başka bir türe muhtaç.
Kraliçeler İki Türden Erkek Üretiyor
26 M.ibericus kolonisinden 132 erkek incelendi ve keskin bir morfolojik dimorfizm gözlemlendi(yani kolonide birden fazla tür). Örnekler %44’ü yoğun bir şekilde kıllıydı. Kalan %56’sı neredeyse kılsızdı. Filogenetik analizler yürütülerek kıllanma biçiminde farklılaşan bu örneklerin hataya yer bırakmadan iki farklı tür olduğu sonucuna varıldı: Bütün kıllı erkekler Messor ibericus iken, kılsız olanların hepsi Messor structor’a aitti ki bu iki türün, neredeyse 5 milyon yıl önce birbirinden ayrılıp iki farklı tür haline geldiği tahmin ediliyor. Birçok kanıt bu durumu, iki farklı tür üretmeyi, destekler nitelikte.
Normalde Erkekler Nasıl Üretiliyor?
Hymenopteran erkekleri tipik olarak nükleer genomlarını doğrudan annelerinden, döllenmemiş yumurta şeklinde doğarlar ancak bu çalışma, Messor ibericus kraliçelerinin kraliçe genomlarını
Erkeklerin Soy Hattının Sürdürülmesi
Erkek üretimi için “zorunlu hibritleşme” ve türler arası klonlama şu senaryoyu gösteriyor: M.ibericus kraliçeleri önce spermi başka bir türden depoladı sonra bu spermden erkekler klonlamaya başladı. Bu süreç yaygın fakültatif ve zorunlu sperm parazitizm gözlemleri ile tutarlı, kraliçelerin işçilerini üretmek için aynı soydan veya türden gelen spermleri kullandığı iyi tanımlanmış bir olgu. Bu strateji, hem potansiyel hibrit işçi sağlıklılığından faydalanmayı hem de kolonide sadece dişi alate üretimini engellemeyi sağlar. Bu durum muhtemelen çok uzun süredir yaşanıyor ve bu türlerin ataları, M.ibericus aynı ortamda olmaları ile bilinen M.structor’un spermlerinden faydalandı.
Bu durumun türemiş/yeni halinde, yani şuanda ise Messor ibericus direkt olarak bağımlı olduğu Messor structor’ü üretiyor. Sonuç olarak ise M.structor içeren kolonilere sahipler. Doğan bu erkek M.structorlar genetik olarak M.structor türüne ait olmalarına rağmen mitokondrilerini anneleri M.ibericus’dan almaktadırlar.
Yeni bir kavram: Xenoparity
Bu olguya ad verebilmek için araştırmacılar yeni bir terim öneriyor: Xenoparity. Yani “yabancı doğurganlık”. Bir türün, yaşam döngüsünün zorunlu bir parçası olarak başka bir türü üretmesi. Bu, sperm parazitizminin ötesine geçen bir durum. Artık tesadüfi ya da geçici bir bağımlılıktan değil, tamamen iç içe geçmiş bir yaşam döngüsünden söz ediyoruz. Bu duruma literatürde “cinsel parazitizm” ile açıklandı. Yani bildiğiniz Messor ibericus, üreyebilmek için Messor structor’u evcilleştirdi. Artık M.ibericus, M.structor olmadan da yaşayabiliyor. Neden? Çünkü artık kendi M.structor erkeklerini üretebiliyorlar!
(Aynı koloniden M.ibericus ve M.structor erkeği)
Evrimsel sonuçlar
Bu keşif, karıncaların bilinen üreme stratejileri arasında benzersiz. Daha önce sosyal hibritogenez, DNA’larının tamamını annelerinden alan erkek karıncalar, DNA’larının tamamını babalarından alan erkek karıncalar(Tür içi) gözlemlenmişti fakat türler arası, DNA’sını başka bir erkek türden alan, mitokondrisini kraliçeden alan erkekler; işte bu bir ilk.
Bireyliğin sınırları: Chat GPT bu konuda ne düşünüyor?
Belki de bu hikâyenin en çarpıcı tarafı, birey kavramına getirdiği meydan okuma. Bir kraliçe, kendi soyunu üretirken başka bir türün soyunu da taşıyor. Koloni, yalnızca farklı kastlardan değil, farklı türlerden oluşuyor. Bu, klasik anlamda “tür” ve “birey” arasındaki sınırların düşündüğümüzden çok daha geçirgen olduğunu hatırlatıyor.
İnsan evcilleştirmesiyle karşılaştırıldığında bile daha ileri bir durum söz konusu. Burada evcilleştiren bir insan değil, başka bir karınca türü. Ve bu evcilleştirme, doğrudan yumurtanın içinde, dişinin sitoplazmasında gerçekleşiyor. Adeta mitokondrilerin evcilleştirilip hücrelere katılması gibi, M. structor erkekleri de M. ibericus kolonilerinin adeta “organelleri”ne dönüşmüş durumda.
Çok Uzun Okuyamadım/Terimler Kafamı Karıştırıyor Diyenler İçin Özet:
- Karıncalarda bizim gibi cinsiyet kromozomları yoktur. Bunun yerine, tek ebeveynden gelen kromozomlara sahip haploid bir karınca yumurtası her zaman erkek olarak gelişir. Yani erkekler genellikle kraliçenin döllenmemiş yumurta bırakmasıyla üretilir; yani sadece onun kromozomlarını taşıyan yumurtalar.
- Bazı karıncaların ilginç bir sistemi vardır: Kraliçeler, melez işçi üretmek için farklı bir türden erkekle çiftleşirler. İşçi karıncalar genellikle üremediği için, bu iki tür arasındaki genetik ayrım bozulmaz. İşçiler yarı ibericus yarı structor genlerine sahiptir, ancak kraliçe hâlâ tamamen ibericus’tur; kendi döllenmemiş yumurtalarından çıkan erkekler sadece kraliçeden gelir, yani tamamen ibericus’tur. Ayrıca ibericus erkeklerle çiftleşerek ürettiği kızlar da tamamen ibericus’tur.
- İşte burada benzersiz olan kısım devreye giriyor: Ibericus kraliçeleri, yumurtaları döllense bile, kendi DNA’sını taşımayan yumurtalardan erkek yapabiliyor gibi görünüyor. Bunun nasıl olduğu henüz bilinmiyor; ya yumurta döllenmeden önce DNA’dan arındırılıyor ya da döllenmeden sonra kraliçenin kromozomları çıkarılıyor. Ortaya çıkan yavru, kullanılan erkeğin sperminden tamamen klon olarak gelişir ve yalnızca bir kromozom setine sahip olduğu için her zaman erkek olur.
- Geçmişte, her iki türün bir arada yaşadığı bölgede, ibericus kraliçeleri bu tür klon yumurtalarını structor erkeklerin spermiyle bırakmaya başladılar. Bu, klon yumurtanın neredeyse tamamen structor olmasını sağlıyor (mitokondriyal DNA’sı yine ibericus olsa da), ancak kraliçe ibericus’tur.
- Bu aynı zamanda ibericus kraliçelerinin “evcilleştirilmiş” structor erkeklerini, iki türün bir arada bulunduğu bölgenin dışına da götürebileceği anlamına gelir; böylece her yerde melez işçi üretebilecekleri taşınabilir bir gen bankasına sahip olurlar. Kraliçeler her iki tür erkekle çiftleşir: Klon structor erkeklerle çiftleşmek, daha fazla structor erkek klonlamalarını (ve melez işçi üretmelerini) sağlar; normal (ibericus) erkeklerle çiftleşmek ise yeni kraliçeler üretmelerini sağlar. Ibericus erkekler ise, herhangi bir sperm kullanılmadan üretilir; böylece her iki türden erkek her zaman hazır bir şekilde bulunur.
Son
Bu yazı, filogenetik analizler ve anlaşılması kritik cümlelerin çevirisi için AI kullanımından faydalanılarak hazırlanmıştır. Yazı, forum kullanıcıların tam anlamıyla anlaması için özenle hazırlanmıştır. Okuduğunuz için teşekkür ederim.
Kaynak(lar):
One mother for two species via obligate cross-species cloning in ants - Nature
In a case of obligate cross-species cloning, female ants of Messor ibericus need to clone males of Messor structor to obtain sperm for producing the worker caste, resulting in males from the same mother having distinct genomes and morphologies.
www.nature.com