Nascita regine

[Federico95]

Salve a tutti, mi è venuta questa curiosità: come nascono le regine e i maschi, cosa determina la loro nascita? Avete qualche link di video o articolo che lo spieghi nel caso? Grazie

[winny88]

Queste nozioni sono già presenti fra i vari topic. Magari sarebbe il caso di cercare ogni tanto .

Nelle formiche le femmine (operaie, regine e caste intermedie) sono diploidi, cioè con 2 copie per ogni cromosoma; i maschi sono aploidi, cioè con singola copia per ogni cromosoma. La nascita di maschi quindi è predeterminata al momento della deposizione. Le uova deposte aploidi non potranno che dare eventualmente maschi. Queste uova possono essere deposte anche da regine non fecondate o da operaie anche incapaci di telitochia.

Le uova deposte diploidi daranno femmine. Sembrerebbe che non ci siano differenze genetiche tra operaie, regine e caste intermedie, quindi lo sviluppo di una larva diploide in una di queste caste dipende da fattori estrinseci che occorrono durante lo sviluppo stesso. Le teorie più accreditate sono quelle della maggior quantità di nutrimento riservata a larve che dovranno diventare regine (piuttosto scontato) e della competitività di feromoni secreti da operaie e regine. Le operaie produrrebbero feromoni che stimolano le larve a sviluppare in regine, le regine già presenti produrrebbero feromoni che impediscono questo sviluppo. Quindi il bilancio finale di questi feromoni determinerà la quantità di larve che svilupperanno in regine. Sembrerebbe un metodo intelligente perché in questo modo le regine inizieranno ad essere prodotte solo quando la colonia è sufficientemente matura da poter gestire l'apporto energetico che serve per sostenere lo sviluppo delle regine stesse, cioè solo quando il numero delle operaie è sufficientemente grande da fare in modo che i feromoni "pro-neoregine" prodotti da loro superino in maniera decisiva quelli "anti-neoregine" prodotti dalle regine presenti. Più una colonia è numerosa più regine produrrebbe in questo modo.

Inoltre ricordiamoci che nel mondo delle formiche la maggior parte delle specie presenta maschi, regine feconde e operaie sterili, ma esistono anche specie con biologia diversa. Possono essere completamente assenti i maschi, le regine o addirittura le operaie.

[Federico95]

Ti ringrazio moltissimo, come al solito una risposta molto accurata e dettagliata!

[MicaeL]

Possono essere completamente assenti i maschi, le regine o addirittura le operaie.

ad esempio io ho una colonia di Messor senza regina, senza maschi e operaie..... ho solo la provetta vuota

Il fatto che mancano i maschi lo posso capire, ci alcuni insetti e piante che si riproducono per partenogenesi, ma che manchino le regine o le operaie non mi è chiaro.
C'è una colonia formata solo da regine o solo operaie e tutte si riproducono (o sono in grado di riprodursi)?

[winny88]

Ok: piccolo approfondimento da lasciare qui in modo che sia una FAQ, così le prossime volte linko direttamente qui

La biologia della riproduzione più diffusa tra le formiche è : operaie sterili, regina feconda che DEVE accoppiarsi con maschi per poter generare altre femmine.

Esistono ovviamente altre specie con biologia diversa:

- Partenogenesi telitoca: le femmine sono in grado di generare altre femmine (ed eventualmente maschi se presenti nella specie) senza necessità di accoppiarsi con maschi (opzione comunque possibile in alcune specie, per cui in queste la telitochia resta una riserva). Esistono specie in cui le regine sono capaci di ciò ed anche altre in cui persino le operaie possono generare altre femmine senza accoppiarsi. In alcune specie in cui le operaie ne sono capaci non esistono neanche le regine (e in tal caso neanche i maschi), esistono solo operaie! In altre specie le operaie iniziano a produrre altre femmine quando si estingue la regina fondatrice.

-gamergatismo: in alcune specie le operaie sono capaci di accoppiarsi con i maschi e solo allora (chiamate gamergati) generare altre femmine. anche in questo caso le regine possono essere assenti o presenti e il fenomeno occorre all'estinzione (talvolta per regicidio da parte delle operaie stesse aspiranti gamergati) di queste.

-ergatoginismo e presenza di caste intermedie: in alcune specie esistono caste con sviluppo intermedio tra operaie e regine e anche loro in alcuni casi possono aggregarsi alle regine nella riproduzione. Se l'individuo è una forma intermedia nata attera viene chiamata operaia ergatoginica, se nasce alata (e partecipa alle sciamature) è il caso delle specie con regine macroginiche e microginiche (più piccole e con sviluppo dei segmenti corporei diverso) come per esempio in Manica rubida.

-assenza di operaie: in alcune specie non esistono le operaie, ma solo sessuati alati. Le regine fecondate da maschi in queste specie sono parassiti permanenti di altre specie. Una volta accoppiatesi entrano nel nido della colonia ospite, si confondono col loro odore coloniale, vengono accettate e vivono perennemente lì non facendo altro che farsi nutrire e deporre uova. Da queste uova nascono solo sessuati alati che saranno allevati dalle ospiti e un giorno sciameranno. Le operaie in questi casi non esistono perché puramente superflue

[MicaeL]

Interessante....
Sarebbe bello fare una lista di tutte le specie con questi comportamenti strani... o magari c'è già
Qui ci sono degli altri esempi http://it.wikipedia.org/wiki/Formicidae ... le_operaie

In altre specie (Paraponera clavata), le società sono formate esclusivamente da operaie, che si riproducono per partenogenesi telitoca

Tutte le operaie di Paraponera clavata sono in grado di produrre uova dalle quali nasceranno altre operaie, ma lo fanno davvero tutte? Oppure c'è una operaia che prende il sopravvento e con ormoni o cose simili impedisce alle altre di deporre?
Ho trovato altre specie:
Mycocepurus smithii: partenogenesi (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2728836/)
Cerapachys biroi: partenogenesi (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1 ... 1/abstract)
Cataglyphis hispanica, Cataglyphis velox e Cataglyphis mauritanica: ibridogenesi? questa non l'ho capita (http://www.cell.com/current-biology/ret ... 2212005167) (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1 ... 1/abstract)
Platythyrea punctata: può riprodursi sia in modo sessuato che per partenogenesi (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1 ... 12025/full)

[winny88]

Esatto! Sia nel caso della telitochia di operaie sia dei gamergati si creano delle caste funzionali. Alcune operaie o a volte una sola prendono il sopravvento e acquisiscono il diritto alla deposizione inibendo le altre. Poco tempo fa fu linkato un articolo in cui si parlava del fatto che nelle specie con solo operaie capaci di telitochia se un'operaia non appartenente al gruppo delle riproduttrici si "ribella" deponendo uova sue viene immediatamente uccisa dalla colonia. Una sorta di esecuzione capitale per i colpevoli

[winny88]

Se mi consenti è inutile elencare alcune specie perché ce ne sono moltissime e anche alcuni interi generi

Il concetto dell'ibridogenesi è semplicissimo. In quelle specie elencate nell'articolo le regine sono capaci sia di riproduzione sessuata in seguito ad accoppiamento con maschi, sia di partenogenesi telitoca. Semplicemente dividono i due tipi di riproduzione. Per produrre altre regine e maschi utilizzano la telitochia, in questo modo la perpetuazione della specie si fonda sul mandare avanti solo i geni materni delle regine (escludendo quelli paterni dei maschi). Le operaie invece vengono prodotte anfigonicamente utilizzando quindi una copia dei cromosomi materni della regina ed una di quelli paterni del maschio (come avviene usualmente nelle specie con biologia classica) e in questo caso non sono "linee pure" come i sessuati alati, ma "ibridi" tra i genomi di regine e maschi. Questa cosa normalissima è chiamata in questo caso "ibridogenesi"

[humblebee]

Illuminante winny!
Posso chiederti dove reperisci tutto questo sapere?
Io faccio parecchia fatica a trovare materiale sulle formiche...

[MicaeL]

Ci sono anche specie nostrane che si riproducono in modo "strano"?

[winny88]

Per quanto riguarda la telitochia fu linkato un articolo in cui si parlava del fatto che forse (ancora in fase di studio) le operaie di Dolichoderus quadripunctatus ne sarebbero capaci. In giro sul web si legge anche (senza supporti scientifici accreditati) che persino Camponotus lateralis potrebbe esserne capace, ma direi che sarebbe il caso di dubitare fino a prova contraria .

Per il fatto delle morfologie intermedie che coadiuvano le regine vere è proprie ci sono per esempio Myrmecina graminicola con esemplari ergatoginici atteri e Manica rubida appunto esempio emblema della presenza di regine microginiche nate alate

Humblebee, sul web c'è tutto, basta perseverare e si trova e poi successivamente occorre volontà per leggerlo