Väitös: Muurahaiset kertovat lajien ja geenien synnystä

Filosofian maisteri Jonna Kulmunin väitöstyössä selvitettiin lajien syntymiseen liittyviä mekanismeja muurahaisella. Työssä havaittiin erikoinen ilmiö kahden muurahaislajin risteymän välillä: koiraiden ja naaraiden perimät eroavat toisistaan huomattavasti. Tämä rikkoo periytymisen perussääntöjä ja on hyvin harvinaista millään suvullisesti lisääntyvällä lajilla.

Vertaamalla eri-ikäisiä koiraita ja naaraita havaittiin, että syy sukupuolten välisiin eroihin on se, että luonnonvalinta toimii eri tavoin eri sukupuolissa. Ne geenimuodot jotka ovat edullisia naaraissa, ovatkin haitallisia koiraissa. Tämä uniikki ilmiö saa alkunsa kahden kekomuurahaislajin risteytymisestä.

Nämä muurahaiset ovat muutakin kuin luonnon kummallisuus. Ne kertovat myös geneettisistä eroista jotka pitävät lajit erillään. Tutkimuksessa havaittiin, että lisääntymisesteenä toimivia perimän alueita on paljon niinkin läheisten lajien välillä kuin tupsukekomuurahainen ja kaljukekomuurahainen, jotka ovat eronneet toisistaan noin 500 000 vuotta sitten.

Lajit pystyvät yhä risteytymään ja joissakin tapauksissa tämä voi jopa pysäyttää alkavan lajiutumisen. Toinen vaihtoehto on, että lajien välinen risteytyminen johtaa uuden lajin syntymiseen, ilmiö, jonka on viime aikoina huomattu synnyttäneen suuren osan nykyisistä lajeista.

Väitöstyön toinen osa tutki geeniperheitä ja uusien geenien syntymistä. Geeniperheet ovat joukko samankaltaisia geenejä, joilla on yhteinen alkumuoto. Työssä etsittiin hajuviestintään liittyviä geenejä yhteensä seitsemän muurahaislajin perimästä ja havaittiin, että nämä geenit ovat kahdentuneet ja niiden määrä on kasvanut useissa muurahaislajeissa. Luonnonvalinta on todennäköisesti suosinut hajuviestintään liittyvien geenien määrän kasvua muurahaisella, ja geenimäärä kasvaa keskimäärin 45 prosenttia sadassa miljoonassa vuodessa.

Proteiinimallien avulla havaittiin, että luonnonvalinta on erityisesti suosinut hajuaineita sitovien proteiinien varausvaihtelua. Pinnan varausvaihtelulla on todennäköisesti suora yhteys proteiinien toimintaan. Proteiinimallien käyttäminen evolutiivisissa tutkimuksissa on vielä vähäistä, mutta selkeästi hyödyllistä, sillä sen avulla voidaan tunnistaa ne proteiinin ominaisuudet, jotka ovat olleet luonnonvalinnan kohteena.

Filosofian maisteri Jonna Kulmunin väitöskirja Lajien väliset geneettiset erot ja näiden merkitys adaptaatiossa ja lajiutumisessa muurahaisella tarkastettiin Oulun yliopiston luonnontieteellisessä tiedekunnassa 10.5.2013.

Viimeksi päivitetty: 10.5.2013