Markó Bálint: Orgyilkosok, rablók és láthatatlan manipulátorok: a szociálparazitizmus mindennapjai hangyáknál Budapest Science Meetup, 2015.03.12.

1. Szociobiológiai Munkacsoport
Magyar Biológiai és Ökológiai Intézet
Babeș–Bolyai Tudományegyetem
Kolozsvár
Markó Bálint
BUDAPEST
SCIENCE MEETUP
Orgyilkosok, rablók
és láthatatlan manipulátorok:
a szociálparazitizmus mindennapjai hangyáknál

2. A társas viselkedés, mint problémás evolúciós
vívmány:
● Miért élünk csoportosan?
● Miért kooperálunk?
● Kivel kooperálunk?
...út a csaláshoz: ahol van altruizmus ott
megjelenik az önzés is?

3. Hogyan szűrjük ki a csalókat?
Stratégia:
- csaló-felismerés
- társ-felismerés
Diszkriminációs jellegek:
- nyelv
- szokások
- egyenruha
- stb.
Örök versenyfutás?
Egyre pontosabb felismerési mechanizmusok,
egyre jobb álcázási stratégiák

4. Alex Wild fotója
A hangya, mint egyszerű és
nagyszerű modell
társas lény, ráadásul euszociális, azaz:
reproduktív munkamegosztás:
szaporodóképes (királynő) és steril
(dolgozó) nőstények
- evolúcióbiológiai bónusz: haplodiplonták,
azaz a hímek haploidok (= megtermékenyí-
tetlen petesejtből jönnek létre)
- sokan vannak egy kolóniában (10  1010
egyed), és rokonok...
- megéri őket parazitálni
Szociálparazita: a társas
életmód előnyeit kihasználó
szervezet, pl. az utódgondozási
viselkedést, a felhalmozott
forrásokat

5. Hogyan szűrd ki az idegent?
- látás???
- szaglás! hosszú szénláncú vegyületek,
főleg alkánok, alkének és alkadiének
- CHC-profil: örökletes (fajspecifikus) +
szerzett (fészekspecifikus)
Alex Wild fotója
Alex Wild fotója
Egy Formica faj CHC-profilja (Lenoir és mtsai. 2001)

6. Hangya hangyának... szociálparazitája:
- a kolóniaalapítás, mint kritikus pillanat – alig 2%-
os siker!
- jó stratégia beülni egy már megépített házba
- időszakos parazita: elfoglalja és átalakítja, a
gazdafaj idővel kihal
- állandó parazita: (a) rabszolgatartó, azaz
állandó dolgozó utánpótlást igényel vagy (b)
inkvilin, azaz életbenhagyja a gazdakirálynőt és
nem kell utánpótlás a dolgozókból
W
AN
T
E
D
!

7. A puccs művészete

8. A puccs művészete

9. A puccs művészete

10. A puccs művészete

11. A puccs művészete

12. A puccs művészete

13. A puccs művészete

14. A puccs művészete

15. Hogyan kopogjunk?
- Polyergus rufescens királynő – kezdetben
“láthatatlan”, majd riasztó anyagokat
termel, s közben az általa megölt
királynőről átveszi a szaganyagot és
magára keni
- Formica subintegra, F. pergandei –
pánikferomon (Dufour-mirigy – C10, C12
és C14 acetátok, 2-tridekanon, tridekán
- csecsemő az ajtó előtt – Formica
pressilabris királynő összegömbölyödik a
bejárat előtt, a gazdadolgozók beviszik
Poirot-hipotézis: a tettest
mindig keresd a rokonok és az
ismerősök között először
Emery-szabály: a
szociálparaziták a gazdafajok
közeli rokonai

16. előtte utána
és a referencia: a megpuccsolt
gazdakirálynő
Az amazonkirálynő színeváltozása
(Lenoir és mtsai. 2001)
Alex Wild fotója

17. Illeszkedjetek be és sokasodjatok!
Beilleszkedési stratégiák (Lenoir és mtsai.
2001, Martin és mtsai. 2007):
- kémiai álcázás - a szag gazdától való
folyamatos beszerzése – sampon-hangyák
(Formicoxenus provancheri, F. quebecensis)
aktivitásának 45%-át a gazdaszervezet
folyamatos nyalogatása teszi ki
- kémiai mimikri – a parazita maga
szintetizálja a szagot
- láthatatlan-ember effektus
- elriasztás – Formicoxenus nitidulus

18. egységnyi rabszolgaerõ
543210-1
életidõ
120
100
80
60
40
20
0
Observed
Logarithmic
Amazonok és rabszolgáik
- rabszolgatartó amazonhangya (Polyergus rufescens)
- a rabszolga feladatai: MINDEN, kivéve a hadjárat
- rabszolgatartó feladatai: SEMMI, kivéve a hadjárat
- az életidő a rabszolgától függ (Pálfi és mtsai. előkészületben)
Alex Wild fotója
Alex Wild fotója
amazonok életideje a
“rabszolgaerő” függvényében

19. Lázadás!
Protomognathus americanus – nászrepülése után
a rabszolgakolóniáknak akár 20%-át is képes
sikeresen lerohanni (Pamminger és mtsai. 2012).
Temnothorax longispinosus – megnövekedett
agresszió a rabszolgatartó Protomognathus
americanus-szal szemben (Scharf et al. 2011).
rabszolgalázadás: a rabszolgatartó bábok
elpusztítása (eltér a szaguk a rabszolga-bábétól) –
új stratégia a rabszolgák részéről? Lassabban nő a
rabszolgatartó kolónia így ritkábban rabol, s a
környékbeli, rokon rabszolga-kolóniákra
nehezedő nyomás csökken (Pamminger és mtsai.
2014)

20. Erdélyi parazita tájkép, Kolozs megye:
három hangya-szociálparazita lepkefaj
található együtt
Hangyaboglárka (Maculinea) fajok:
- 1. gazda: egy növény (tárnics, vérfű)
- 2. gazda: hangya – Myrmica fajok
stratégia:
- 1. kakukk – etetik a hangyák
- 2. ragadozó – hangylárvát eszik
A táj egyedisége: egy helyen fordulnak
elő. Kompetíció? Ráadásul az egyik
fajnak (M. alcon) két ökotípusa is jelen
van – eltérő gazdanövény és
-hangyahasználat
Nekem igazán
elhiheted:
királynőlárva
vagyok!
A szépséges manipulátor

21. Parazita-interferenciák
Mi történik, ha van egy másik parazita is a rendszerben, amely
befolyásolhatja a CHC-profilt és/vagy az érzékelést?
GAZDA
Szociál-
parazita
Ekto-
parazita
?
?

22. Ha a hajam parazita lenne – egy gyöngéd manipulátor
A Rickia wasmannii (Ascomycetes: Laboulbeniales) a Myrmica hangyákon
élősködik. A hangyagazdák élettartamát csökkenti, ugyanakkor nő a
kölcsönös tisztálkodás gyakorisága jelenlétében (Csata és mtsai. 2014).

23. A fertőzöttek és az egészségesek által adoptált lárvák
NS
NS
NS
fertőzött egészséges
Csata, Timuș és mtsai. előkészületben

24. ~2 nap
Pandora-szelencéje – a csúcs-manipulátor
Pandora myrmecophaga gombafaj
manipulálja a fertőzött egyedet:
- a fertőzött egyed felmászik egy
fűszálra a hangyafészek szélén
- ráharap a rágóival és elpusztul
- 2 napra rá megjelennek a
termőtestek és szórják a spórákat
Hogyan lehet védekezni?

25. Pandora myrmecophaga gombafaj
manipulálja a fertőzött egyedet:
- a fertőzött egyed felmászik egy
fűszálra a hangyafészek szélén
- ráharap a rágóival és elpusztul
- 2 napra rá megjelennek a
termőtestek és szórják a spórákat
Hogyan lehet védekezni?
A hangyák szétszerelik a fészek
közeli fűszálakon talált tetemeket
(Erős és mtsai. előkészületben)
<1 nap
Pandora-szelencéje – a csúcs-manipulátor

26. ♀
♀
B B B
B b
b

Bennünk van a kutyavér!
zöld szakál gén a tűzhangyáknál
(Solenopsis invicta) (Keller és Ross 1998)
- a Gp-9 génre heterozigóta dolgozók,
amelyek a b allélt hordozzák (Bb) megölik
azokat a királynőket, amelyek
homozigóták (BB). A bb homozigóta
királnyők korán elpusztulnak.
- a dolgozók szag alapján azonosítják a
királynőket, ebben a Gp-9-nek van szerepe
- A szociális szupergén? Gp-9 szerepe a
szociális struktúra alakításában – poligínia
gén? (Krieger és Ross 2002) Alex Wild fotója

27. Köszönöm, hogy rabolhattam
idejüket!
Pálfi Zsófia fotójaAmazonhangya rablás közben
Az előadás az MTA Bolyai János Kutatási Ösztöndíj támogatásával készült .