Ingyenes szállás, ingyenes táplálék, ingyenes védelem a ragadozóktól. Számos előnnyel járhat, ha a rovarok vagy más apró organizmusok titokban hangyabolyokban élnek. De mint kiderült, hogy vannak hátrányok is: nincs kiút. Ahogy arról egy kutatócsoport nemrégiben beszámolt a Cell című folyóiratban, egy rovarfaj egyirányú evolúciós utat járt be, és olyan álcázási módszert fejlesztett ki, amely nagyon intelligens ugyan, de soha nem lehet visszacsinálni. Ha ugyanis abbahagyják álcájuk frissítését, elpusztulnak. Az eredmények meggyőzően igazolják, hogy a szoros ökológiai együttélés hogyan válhat börtönné, mondja Rachelle Adams, az Ohio Állami Egyetem evolúciós biológusa.
Sok élőlény fejlődött úgy az évmilliók során, hogy a hangyákra és azok bőséges erőforrásaira támaszkodik, és ezek a „betolakodók” általában két stratégia egyikével dolgoznak. Vannak, akik újra és újra beosonnak a kolóniákba, és ha felfedezik őket, megpróbálják megnyugtatni vagy összezavarni a hangyákat. Mások kifinomult vegyi álcát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi számukra, hogy elrejtőzzenek tudatlan gazdáik elől.
A legtöbb rovarhoz hasonlóan a hangyák is úgy akadályozzák meg a kiszáradást, hogy egy viaszos keveréket állítanak elő, amelynek összetevői az úgynevezett kutikuláris szénhidrogének. A hangyák ezeket a molekulákat arra is használják, hogy megkülönböztessék a kolónia tagjait a kívülállóktól. Néhány rovar viszont olyan viaszt fejlesztett ki, amely nagyon hasonlít a hangyák szénhidrogénjeinek keverékéhez. Mások, köztük több mint egy tucat rovarfaj, egyszerűen a kolónia szénhidrogénjeivel borítják be magukat, amit a dolgozóktól szereznek be.
Hogy ezt a szimbiózist közelről tanulmányozhassák, Joe Parker, a CalTech evolúciós biológusának és csapatának mindössze 20 percet kell utaznia laboratóriumától addig az erdőig, ahol számos bársonyos fahangya (Liometopum occidentale) kolóniája él számtalan más rovarfajjal együtt. Az egyikük, a Sceptobius lativentris nevű holyvaféle békésen megbújik a kolóniákban, és csak akkor távozik, amikor a nősténynek a közeli talajba kell petéit lerakni. A peték kikelése után az utódok rögtön a legközelebbi hangyaboly felé indulnak, hogy beköltözzenek.
Amikor Parker és laboratóriuma elemezte a Sceptobius kültakarójának bevonatát, kiderült, hogy az kémiailag megegyezik a Liometopum hangyák bevonatával. Parker gyanította, hogy a Sceptobius szénhidrogéneket lophat: a rovarok felmásznak a hangyák hátára, és szőrös lábaikkal ápolják őket. A további elemzések megerősítették, hogy a Sceptobius viaszának szénizotóp-aránya megegyezik a hangyákéval, ami azonos eredetre utal.
Ezután a Sceptobius genomjának szekvenálása során egy érdekes rejtélyre derült fény. Felfedezték, hogy a rovar megőrizte azokat a géneket, amelyek a viaszos bevonat szintéziséhez szükséges enzimeket kódolják. De miért lenne szüksége ezekre a génekre, ha nem termel saját szénhidrogéneket? Az eredményekről beszámoló tanulmány első szerzője, Thomas Naragon, jelenleg a Kaliforniai Egyetem posztdoktori kutatója, jött rá a válaszra. A Sceptobius lárváinak szükségük van az enzimekre, hogy szénhidrogéneket állítsanak elő, miután a talajban kikeltek.
További vizsgálatok kimutatták, hogy mielőtt a fiatal Sceptobius egyedek bejutnak a kolóniába, elnémítják ezeket a géneket, így szinte láthatatlanná válnak a hangyák számára. Hogy tökéletesítsék álcájukat és megakadályozzák kiszáradásukat, a rovarok idejük több mint felét a hangyák ápolásával töltik. És hogy ez mennyire fontos számukra, az egy látványos kísérletből derült ki: a kutatók laboratóriumban elszigetelték a Sceptobius bogarakat a hangyáktól, és azok rögtön hiperaktívvá váltak, nyilvánvalóan hangyákat keresve, hogy ápolják őket. A kísérlet szomorú véget ért, a bogarak szénhidrogénjei elpárologtak, és az állatok egy nap alatt kiszáradtak.
Az eredmények jól illusztrálják a gazdaszervezettől való függés kockázatát. Ahhoz, hogy a kapcsolat előnyeit kiaknázhassa, a bogárnak visszafordíthatatlanul fel kell adnia a külvilág elleni védekezésének egy részét. Bár nem meglepő, hogy a szimbiózis felé vezető evolúciós pálya ilyen visszafordíthatatlan lépéseket is magában foglalhat, mondja Jessica Purcell, a UC Riverside evolúciós biológusa, az új kutatás látványos viselkedéskutatási és kémiai elemzési eredményeket tartalmaz, amelyek ezt egyértelműen bizonyítják.
Ez a függőség azt is jelenti, hogy a Sceptobius nem térhet vissza a szabad élethez, mondják Parker és kollégái. Ha egy véletlen mutáció miatt a Sceptobius felnőttkorában saját szénhidrogénbevonatot képezne, akkor is vonzódna a hangyákhoz – ami független viselkedés –, és hangyák felfedeznék és megölnék. De ha egy másik mutáció megszabadítaná a Sceptobiust a hangyák iránti vonzódásától, a bogár felhagyna a hangyák viaszbevonatának gyűjtésével, és kiszáradás miatt elpusztulna. „Bármelyik tulajdonság visszafordítása biztos halált jelent” – mondja Parker.
Patrizia d’Ettorre, a Párizsi Egyetem hangyakommunikációs szakértője hozzáteszi, hogy a bogarak valószínűleg nem jelentenek nagy terhet a hangyák számára. Ez a kapcsolat tanulságos példát nyújt a harmóniára egy konfliktusokkal teli, versengő világban. „Amikor a természetben szimbiotikus interakciót látunk, az egyfajta csoda. Hogyan alakulhatott ki. Ha megvizsgáljuk a folyamatot, lépésről lépésre megérthetjük, mi történik” – mondja a szakértő.
