Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Биологи выяснили, как муравьи "изобрели" кастовый строй

CC0 / the University of Texas "Insects Unlocked" program / Муравей
Муравей

МОСКВА, 26 июл – РИА Новости. Муравьи, пчелы и прочие перепончатокрылые насекомые "изобрели" кастовый строй из-за недостатка пищи и заботы о потомстве. Об этом ученым "рассказали" особые изменения в их генах, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Муравьи рода Mycocepurus smithii
Бесполые муравьи-грибоводы оказались способны к сексу, считают ученыеУченые установили, что исключительно бесполые муравьи-грибоводы в Южной и Центральной Америке на самом деле существуют в виде двух отдельных популяций, одна из которых не утратила способности к половому размножению и обеспечивает выживание и распространение этого вида насекомых.
"Мы давно хотели узнать, что заставляет королев откладывать яйца, и почему все остальные их сестры превращаются в стерильных рабочих особей. Мы обнаружили, что переключения между этими ролями связаны с геном ILP2, который управляет метаболизмом. Если пищи совсем мало, то особь просто не может позволить себе продолжить род", — рассказывает Дэниел Кронауэр (Daniel Kronauer) из университета Рокфеллеров в Нью-Йорке (США).

Колонии многих видов общественных насекомых состоят из нескольких каст, выполняющих различные задачи. Так, рабочие особи ухаживают за потомством и кормят колонию, солдаты защищают ее, а половозрелые самки и самцы участвуют в воспроизводстве населения.

История появления подобного "кастового строя" уже много лет остается предметом споров среди эволюционистов. Пока не совсем понятно, что заставило предков муравьев и прочих перепончатокрылых насекомых отказаться от размножения и стать добровольными рабами для одной или нескольких "избранных" особей.

Кронауэр и его коллеги выяснили, как появилось подобное социальное "расслоение" среди общественных членистоногих, наблюдая за тем, какие гены были особенно активны в клетках мозга у рабочих особей и маток муравьев вида Ooceraea biroi.

Эти насекомые необычны тем, что в их колониях нет рабочих и королев – все их обитатели могут производить потомство, причем делать это без помощи самцов. Когда они откладывают яйца, они "переключаются" на роль рабочих, заботясь о своих и чужих личинках.

Муравьи «целуются» и обмениваются феромонами
Муравьи общаются при помощи поцелуев, выяснили ученыеМуравьи передают важную социальную информацию крайне необычным образом – они "целуются" и обмениваются феромонами, таким образом донося волю "королевы" до всех обитателей колонии.

Пытаясь понять, что заставляет их поступать подобным образом, генетики изучили то, какие гормоны и сигнальные молекулы присутствуют в мозге Ooceraea biroi во время подобных фаз их жизни, и сравнили их с тем, какие гены активны в нейронах маток и рабочих особей других видов муравьев.

Как оказалось, всех размножающихся муравьев объединял один фактор – высокий уровень активности гена ILP2, отвечающего за сборку одной из версий инсулина. Этот участок ДНК, как объясняют ученые, управляет скоростью метаболизма в организме насекомых и, похоже, имеет массу других функций в организме муравьев.

К примеру, появление личинок в муравейнике заметным образом снижало активность этого гена и заставляло насекомых активнее искать пищу. В свою очередь, исчезновение или массовая смерть молодняка, наоборот, повышали концентрацию молекул ILP2 и переводили муравьев в "режим размножения".

Голый землекоп
Ученые выяснили, почему голые землекопы поедают свои и чужие фекалииГолые землекопы, необычно долгоживущие грызуны, периодически поедают свои собственные испражнения и фекалии "альфа-самки" по той причине, что они содержат в себе гормональные "инструкции", помогающие им ухаживать за потомством королевы колонии.

Дальнейшие наблюдения за жизнью Ooceraea biroi показали, что не все муравьи реагируют на личинок одинаковым образом. Часть из них особенно сильно понижала уровень инсулина при появлении молодняка, а другие, наоборот, почти не реагировали на них и продолжали откладывать яйца.

Как полагают ученые, подобные небольшие различия присутствовали и среди предков муравьев, и их постепенное усиление привело к расслоению их колоний на две группы – бесполых рабочих особей и маток. Аналогичным образом могли возникнуть касты и у других социальных насекомых, в том числе пчел и термитов.

Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала