EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Grant for employment or scholarship
Title [sv]
Från sällskaplig till livsfarlig – den evolutionära övergången från en social supergen till ett balanserat letalt system hos Myrmica-myror
Title [en]
From friendly to deadly – tracking the evolutionary transition of a social supergene into a balanced lethal system in Myrmica ants
Abstract [sv]
Vi ser ofta evolution som en logisk process där arter gradvis blir bättre anpassade till sina miljöer. Men ibland leder evolutionen till genetiska system som verkar ineffektiva eller destruktiva. Ett exempel är ”balanserade letala system”, där en art fastnat i en mekanism som gör att hälften av avkomman dör innan de hinner nå vuxen ålder och reproducera sig.I sådana system finns ett kromosompar med två varianter, så kallade haplotyper (t.ex. ”A” och ”B”). Båda bär på skadliga mutationer, vilket gör att endast heterozygota individer (”AB”) överlever medan homozygoter (”AA” och ”BB”) dör. Trots att detta verkar slösaktigt har sådana system utvecklats i flera djur- och växtarter – men hur och varför är ett evolutionärt mysterium. En nyckel till gåtan kan vara så kallade ”supergener”, som består av tättsittande grupper av gener på samma kromosom och nedärvs som ett enda block. Ofta är rekombination, den genetiska omblandningen som sker vid fortplantning, kraftigt begränsad inom en supergen. Det gör att skadliga mutationer kan ansamlas över tid, vilket kan leda till degeneration av båda haplotyperna. Detta ses som den mest sannolika vägen till hur balanserade letala system skapas, men hittills har inget konkret exempel hittats i naturen – förrän nu. Jag tror att jag har hittat ett sådant system i myrarten Myrmica rubra. Hos dess släkting Myrmica ruginodis fungerar en supergen som en ”social kromosom” och styr om en stack har en eller flera drottningar. I Myrmica rubra har jag upptäckt att nästan alla vuxna drottningar har AB-genotypen, vilket tyder på att AA- och BB-drottningar dör innan de blir vuxna. I mitt forskningsprojekt undersöker jag vad som händer med dessa drottningar. När dör de, och varför? Genom beteendeexperiment testar jag om arbetarmyror aktivt dödar drottningar med ”fel” genotyp eller om vissa kromosomer sorteras bort redan innan myrorna föds. Dessutom analyserar jag myrornas DNA för att förstå vilka skadliga mutationer som finns på supergenen.
Abstract [en]
Balanced lethal systems present a paradox in evolutionary biology: despite the severe fitness cost of losing 50% of offspring each generation, they have independently evolved in multiple animal and plant lineages. These systems are thought to arise from supergenes—tightly linked genomic regions often maintained by chromosomal inversions—which suppress recombination and can accumulate deleterious mutations. If both haplotypes become recessively lethal, a supergene may transition into a balanced lethal system, though this has never been empirically demonstrated before. My research will investigate this transition in Myrmica ants, where a ‘social supergene chromosome’ in M. ruginodis appears to have evolved into a balanced lethal system in M. rubra. Using behavioural assays, fitness experiments, large-scale genotyping, and comparative genomics, I will seek to understand how this balanced lethal system evolved. Specifically, I will test whether selfish genetic elements (green beard effects, meiotic drives, and maternal killer effects) are acting to eliminate certain supergene genotypes in M. rubra and M. ruginodis, and whether the supergene haplotypes are more degenerated in M. rubra than in M. ruginodis. This research will provide the first empirical test of how supergenes can drive the evolution of balanced lethal systems. For the duration of this grant (2026–2030), I will be based at Uppsala University and will conduct fieldwork and experiments in Sweden and Finland.
Principal InvestigatorSigeman, Hanna
Coordinating organisation
Uppsala University
Funder
Period
2026-01-01 － 2029-12-31
National Category
Evolutionary Biology
Identifiers
DiVA, id: project:9861Project, id: 2025-06160_VR

Search in DiVA

Evolutionary Biology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
v. 2.47.0
|
WCAG
|
Stockholm University Library
|
DiVA portal
|
DiVA Contact
|
DiVA Log in