Genes nuevos y división de labores en sociedades de insectos

Genes nuevos o altamente modificados ejercen un papel importante en el desarrollo de las diferentes castas dentro de las colonias de hormigas. Así se ha determinado tras un detallado análisis de expresión genética realizado por el equipo de Susanne Foitzik, Barbara Feldmeyer y Daniel Elsner, en la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia, Alemania, y que se centró en la cuestión de cómo surgen las diferentes castas femeninas. Una colonia de hormigas se compone por regla general de una reina y las obreras.
Por otra parte, las obreras pueden variar dependiendo de la tarea que realizan, ya sea cuidar de las crías, buscar comida, o defender el hormiguero. Esta especialización del comportamiento puede acompañarse de diferencias morfológicas y fisiológicas. Las reinas, responsables de la reproducción, pueden vivir hasta 30 años, mientras que la esperanza de vida de las obreras va desde algunos meses hasta varios años. En algunas especies hay también hormigas soldado, que pueden pesar hasta 100 veces más que sus hermanas obreras que cuidan las crías.
Curiosamente, los rasgos fenotípicos divergentes de las reinas y las obreras se desarrollan a partir del mismo acervo genético; las diferentes trayectorias fenotípicas se determinan por el alimento que las larvas reciben durante el desarrollo. Normalmente la reina es la única con capacidad reproductiva en el hormiguero, pero si ella muere o desaparece por cualquier otro motivo, algunas de las obreras que están al cuidado de las crías desarrollarán sus ovarios y comenzarán a reproducirse. Éste fue el fenómeno que los autores del nuevo estudio explotaron para inducir la fertilidad en las obreras al cuidado de las crías de la especie de hormiga Temnothorax longispinosus. Esto permitió la comparación de estas niñeras fértiles con las niñeras infértiles, las recolectoras y las reinas para determinar la expresión de los genes que causan las enormes variaciones en el comportamiento, la fertilidad y hasta la longevidad.
Las mayores diferencias en la expresión génica fueron encontradas entre la reina y las obreras dedicadas a las otras tareas, mientras que las menores diferencias se encontraron entre las niñeras infértiles y las recolectoras. Las niñeras fértiles ocupan una posición intermedia entre la reina y las obreras estériles.
Las hormigas reina expresan muchos genes específicos de su casta cuyas funciones son conocidas por comparaciones con otras especies. Éste no es el caso con las obreras, en las que aproximadamente la mitad de los genes característicos han resultado tener funciones por ahora desconocidas o poco claras. Estos genes característicos de las obreras han sufrido modificaciones importantes o son nuevos genes. El hecho de que las reinas expresen más genes encontrados también en especies de vida solitaria del mismo orden Hymenoptera y en otros insectos, encaja con una historia evolutiva de los insectos sociales, en la cual las obreras derivaron de las reinas y no al revés.

Vía: http://noticiasdelaciencia.com/not/9641/genes_nuevos_y_division_de_labores_en_sociedades_de_insectos/