Канадские биологи, наблюдавшие за колониями муравьев, утверждают, что их данные доказывают предположение Дарвина о том, что в сложных колониях эволюционный отбор действует не на отдельных особей, а на все сообщество в целом. Результаты ученых опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. С пресс-релизом можно ознакомиться на сайте Университета Макгилла.

В колониях муравьев не все насекомые способны к репродукции. Единственной самкой, откладывающей яйца, является королева. Рабочие муравьи стерильны и не могут оставлять потомство. До настоящего времени ученые не знали конкретных молекулярных механизмов, определяющих стерильность рабочих муравьев. Авторы данной работы смогли определить, как именно они лишаются шанса на размножение.

Ученые изучали раннее развитие насекомых, принадлежащих к двум наиболее эволюционно продвинутым подсемействам Myrmicinae и Formicinae. Они исследовали, как распределены в ооците (развивающейся оплодотворенной яйцеклетке) определенные химические факторы (молекулы РНК и белков), которые, в конечном итоге, определяют, сможет ли особь иметь потомство. Оказалось, что в ооците, который должен превратиться в королеву, эти факторы сосредоточены в одном из его концов. В ооцитах рабочих муравьев распределение веществ было нарушено.

Превратившись во взрослых особей, рабочие муравьи не теряют способности откладывать яйца, однако из них не может развиться нормальное потомство (яйца рабочих муравьев используются остальными для еды).

Неспособность большей части муравьев оставлять потомство является ключевым фактором поддержания порядка в колонии. Наблюдения за более примитивными видами муравьев показали, что размер колоний у них меньше, а уровень конфликтов заметно выше. Авторы работы считают, что несовершенство социальной организации таких муравьев связано с тем, что рабочие особи могут оставлять потомство и конкурируют друг с другом и с королевой.

Стерильность большей части популяции муравьев вызывала вопросы у Чарльза Дарвина, автора эволюционной теории. Одним из основных положений этой теории является "стремление" живого существа оставить потомство. Муравьи, очевидно, в эту логику не укладываются. Дарвин предположил, что в случае колоний со сложным социальным устройством единицей эволюции является именно колония. И стерильность рабочих муравьев, обеспечивающая отсутствие конфликтов, "работает", таким образом, на благо "коллективного организма".

Совсем недавно ученые из Великобритании и Дании выяснили, что идеальное устройство муравьиных колоний не совсем идеально. Некоторые муравьи обеспечивают своим детям возможность размножаться, обманывая остальных жителей колонии.

Королевские династии

Энтомологи из Великобритании и Дании выяснили, что общественное устройство в колониях муравьев не так совершенно, как принято считать. Статья, в которой ученые описывают, как некоторые муравьи обманывают своих доверчивых собратьев, опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. До сих пор считалось, что выращивание муравьиной королевы - той особи, которая оставит потомство, - определяется только питанием. Избранную личинку кормят определенной едой, отличной от рациона остальных муравьев. Ученые решили проверить, действительно ли диета - единственное, что отличает королеву.

Билл Хьюс из Университета Лидса и Якобус Бумсма из Университета Копенгагена провели генетический анализ муравьев-листорезов из пяти различных колоний. Они обнаружили, что дочери некоторых отцов становятся королевами чаще остальных. Эти муравьи несут особые "королевские" гены, благодаря которым они "дурачат" своих сородичей, лишая их возможности оставить потомство.

Однако распространенность "королевских" генов во всех колониях была относительно низкой. Хьюс считает, что их носители намеренно предпринимают определенные шаги, которые не позволят остальным членам колонии распознать их. Если самки муравьев, принадлежащих к одной генетической линии, будут слишком часто становиться королевами, остальные могут заметить странные совпадения и предпринять меры к устранению нечестных соперников, считает Хьюс.

По мнению авторов исследования, самцы, несущие "королевские" гены, научились распределять своих дочерей по различным колониям. Носители "королевских" генов стремятся поддерживать свою численность на низком уровне, чтобы избежать агрессии со стороны обреченных на стерильность собратьев. Такая стратегия позволяет "королевской" генетической линии сохраняться в эволюции.

Самцы встречаются с королевами несколько раз в год, чтобы зачать потомство. Вскоре после этого самцы погибают. Чтобы проверить свою гипотезу, Хьюс и Бумсма намерены подробно изучить, как именно самцы выбирают королев для передачи своих генов и действительно ли они намеренно поддерживают свою "избранность".