Muurahaistutkimusta voi hyödyntää tutkittaessa ihmisyhteisön ongelmia

9.1.2015

Ihminen voi oppia paljon muurahaisilta. Näin kertoo ekologian ja evoluutiobiologian professori Lotta Sundström Helsingin yliopistosta. Muurahaiset ovat ihmisen lisäksi ainoita eläimiä, jotka rakentavat miljoonien yksilöiden yhteisöjä ja elävät kaupunkien tapaisissa tiheissä yhteisöissä. Väkirikkaissa yhteisöissä esiintyy tunnetusti erilaisia ongelmia, kuten epidemioita ja keskinäisiä konflikteja. Näitä ongelmia muurahaisyhteisöt ovat menestyksekkäästi ratkoneet jo kymmenien miljoonien vuosien ajan. 

Väkirikkaat yhteisöt ovat houkuttelevia kohteita erilaisille loisille ja patogeeneille, ja suuri yksilötiheys edesauttaa merkittävästi epidemioiden syntyä. Lotta Sundström ryhmineen tutkii muurahaisten tauteja aiheuttavien bakteerien ja sienien lisäksi keinoja, joilla muurahaiset torjuvat niiden aiheuttamia tauteja.

”Happiradikaalit aiheuttavat kudoksissa DNA-muutoksia. Ne voivat omalta osaltaan myös kiihdyttää vanhenemista. Esimerkiksi ravinnon kautta saatu peroksidi tuottaa kudoksissa haittoja aiheuttavaa happistressiä. Toisaalta happistressi myös aktivoi immuunivastetta ja voi siten edesauttaa taudeista paranemista”, kertoo Sundström.

Sundströmin loviniskamuurahaisilla tekemät kokeet ovat osoittaneet, että normaalioloissa muurahaistyöläiset välttävät peroksidilla terästettyä ravintoa. Tilanne kuitenkin muuttuu, jos muurahaiset ovat saaneet sieni-infektion. Tällöin työläiset suosivat happistressiä aiheuttavia ravinteita, ja selviävät niiden avulla paremmin hengissä infektiosta.

”Toisinaan tautien lääkehoito ei siis vaadi itse taudinaiheuttajien häätämistä, vaan luontaisen immuunipuolustuksen vahvistaminen saattaa riittää.”
 
Muurahaispesässä ratkotaan suvunjatkamiskiistoja

Elämä väkirikkaissa yhteisöissä tuo selkeitä evolutiivisia etuja, sillä yhteisön toimintaa voi tehostaa jakamalla tehtäviä eri yksilöille. Yleinen oletus on, että muurahaisyhteiskunnat ovat rauhanomaisen yhteiselon ja avunannon perikuvia. Näin ei kuitenkaan Sundströmin mukaan ole.

”Muurahaisyhteiskuntia riivaavat erilaiset ristiriidat, joiden syntyä ja esiintymistä voidaan evoluutioteorian pohjalta ennustaa sekä havainnoin ja kokein todeta. Tilanne on sama kuin ihmisen yhteisöistä tutussa yhteislaidunten tragediassa. Kaikki haluavat hyödyntää yhteisiä resursseja, mikä lopulta johtaa resurssin ehtymiseen.”

Muurahaisilla, toisin kuin ihmisillä, yksilöiden välinen työnjako koskee myös lisääntymistä. Kuningattaret lisääntyvät ja työläiset hankkivat ravintoa ja hoitavat jälkeläisiä. Mikä saa yksilön luopumaan henkilökohtaisesta lisääntymisestä?

”Geneettiset hyödyt sukulaisten auttamisesta ovat suuremmat kuin omasta lisääntymisestä luopumisesta syntyvät kustannukset. Ristiriidat yksilön ja yhteisön välillä kuitenkin säilyvät, varsinkin jos pesässä on monta lisääntyvää kuningatarta ja sukulaisuus eli geneettinen hyöty auttamisesta alenee”, toteaa Sundström.

Työläisten välille syntyy kiistaa siitä, sallitaanko niiden munivan ja siten tuottavan koirasjälkeläisiä, vai estetäänkö moinen itsekkyys. Toinen ristiriidan aihe syntyy työläisten ja kuningattarien välille. Kuningattarien etu ei voi olla, että joku muu pesässä lisääntyy. Myös kuningattarien välille voi syntyä ristiriitaa siitä, kuka saa tuottaa uudet sukuyksilöt. Sundströmin tutkimuksissa on selvinnyt, että vanhemmilla mustamuurahaiskuningattarilla on lisääntymisetu nuoriin verrattuna.

”Nuoret tuottavat enimmäkseen vain uusia työläisiä. Näin ollen kuningattaret ikään kuin jonottavat lisääntymisvuoroaan, mahdollisesti omien tyttäriensä (työläisten) avustamina. Avunannosta saatava geneettinen hyöty vähenee, jos pesässä on liikaa kuningattaria ja työläisten sukulaisuus niihin alenee. Tilanne voisi johtaa koko yhteisön hajoamiseen. Tällöin työläiset ottavat vallan ja rupeavat itse tuottamaan osan sukuyksilöistä – nimittäin koiraita.”

Eräät muurahais- ja ihmisyhteisöjen ristiriidat saattavat muistuttaa toisiaan, mutta tilanteiden samankaltaisuus on näennäistä, sillä ihmisellä ei ole työnjakoa lisääntymisen suhteen.

”Kysymys on kuitenkin kauaskantoisempi, sillä vertailemalla erilaisten tiiviiden yhteisöjen toimintaperiaatteita ja evolutiivista historiaa voimme paremmin oppia ymmärtämään myös ihmisyhteisöjen syntyä ja vakautta.”

Professori Sundström johtaa puhetta Tieteen päivien sessiossa ”Sattuma, sopeutuminen ja sukupuutto”. Sessio on 9.1.2015 alkaen kello 14.30 Helsingin yliopiston Päärakennuksen (Fabianinkatu 33, Helsinki) pienessä juhlasalissa (4. krs.).

Lisätietoja

Suomen Akatemian viestintä
tiedottaja Risto Alatarvas
p. 029 533 5007
etunimi.sukunimi(at)aka.fi

Viimeksi muokattu 30.1.2015
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »