Enträtselung des Ursprungs und der Evolutionsgeschichte des männlichen Chimärismus bei gelben Spinnerameisen

• Antragsteller: Dr. Hugo Darras, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 538242487

Mehrzellige Organismen entwickeln sich in der Regel ausgehend von einer einzigen Zelle zu einer Ansammlung klonaler Zellen. In einer kürzlich durchgeführten Studie über die invasive Gelbe Spinnerameise, Anoplolepis gracilipes, haben wir jedoch eine bemerkenswerte Entdeckung gemacht: Die Männchen dieser Art sind allesamt Chimären aus zwei divergenten Linien, R und W. Im Gegensatz zu anderen bekannten Chimären im Tier-, Pflanzen- und Pilzreich, die aus Zellen verschiedener Individuen entstehen, ist der Chimärismus bei A. gracilipes das Ergebnis eines einzigen Befruchtungsvorgangs. Anstatt zu fusionieren, überspringen die parentalen Kerne die Syngamie und teilen sich separat in einem einzigen Ei, was zu Chimären mit haploiden R- und W-Elterngenomen in verschiedenen Zellen ihrer Körper führt. Kommt es hingegen zur Syngamie wird der daraus resultierende diploide Nachkomme zu einer Königin, wenn er von R-Samen befruchtet wird, oder zu einer Arbeiterin, wenn er von W-Samen befruchtet wird. Genetische Analysen deuten darauf hin, dass diese faszinierende Art der Fortpflanzung auf ein genetisches Tauziehen zwischen der R- und der W-Linie zurückzuführen sein könnte. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Feinheiten des männlichen Chimärismus bei A. gracilipes zu verstehen. Wir werden die phylogeografische Verteilung des Chimärismus über das mutmaßliche Verbreitungsgebiet der Art in Thailand untersuchen und den phylogenetischen Ursprung dieser Fortpflanzungsstrategie bestimmen. Als Nächstes werden wir uns mit den genetischen Faktoren befassen, die zum Chimärismus führen, und die Rolle der R- und W-Linien bei seiner Entstehung untersuchen. Zu diesem Zweck wollen wir Kreuzungsexperimente durchführen und die Genome und Transkriptome der R- und W-Linien vergleichen. Schließlich werden wir die einzigartigen zellulären Prozesse untersuchen, die es ermöglichen, dass sich zwei unterschiedliche genetische Linien teilen und innerhalb eines einzigen Individuums koexistieren können. Die Erforschung des Chimärismus bei der Gelben Spinnerameise bietet Einblicke in die Evolution von Kooperation und Konkurrenz zwischen Zellen, die Auswirkungen sexuell antagonistischer Selektion und antagonistischer Selektion zwischen Kasten auf Insektengesellschaften, und in die Mechanismen, die für die Kontrolle früher Entwicklungsstadien entscheidend sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen