Жизнь муравьев может быть жестокой, а королевы в колониях действуют безжалостно и изобретательно — они нарушают привычные биологические правила, чтобы создавать собственные армии гибридных рабочих, которые помогают управлять колонией и обеспечивать ее выживание.
В новом исследовании, опубликованном в журнала Nature, биологи выяснили, как королевы иберийских муравьев-жнецов (Messor ibericus) способны использовать сперму самцов другого вида, Messor structor, для производства гибридных рабочих. При этом королевы сохраняют собственную митохондриальную ДНК, а ядро клеток гибридов содержит ДНК другого вида. Эти гибриды выполняют рутинные задачи в колонии, действуя как «второй вид» внутри армии M. ibericus.
«Сначала это казалось шуткой! Как королевы могут производить два разных вида? Нет, это смешно», — объясняет Джонатан Ромигье, старший автор исследования и эволюционный биолог из Университета Монпелье.
Только после подробного анализа геномов гипотеза превратилась в научный факт, подтвержденный наблюдениями и генетическим анализом.
Исследователи наблюдали 65 лабораторных колоний и подтвердили, что королевы могут создавать гибридных рабочих, используя сперму другого вида. Эти «чужаки» внутри колонии воспринимаются обычными муравьями M. structor как непрошеные гости и уничтожаются. Причина, вероятно, в феромонах: гибриды несут химические сигналы матери-муравья, а не самцов-доноров. Это показывает, как точно королевы могут контролировать, кто выживает в их колонии.
M. ibericus и M. structor генетически разделены более пяти миллионов лет — примерно как линии человека и шимпанзе. Открытие гибридов внутри колонии одного вида без соседних колоний другого вида стало настоящей сенсацией и подчеркивает способность королев управлять генетическим разнообразием рабочих на уровне, который ранее считался невозможным.
«Это фантастическая, странная история о системе, которая позволяет происходить событиям, кажущимся почти немыслимыми. Королева клонирует особей, но только более совершенных, чтобы улучшить колонию», — отметил Якобус Бумсма, биолог из Копенгагена, не участвовавший в исследовании.«Это открытие проливает свет на гибридизацию как источник биологической новизны и напоминает, что природа способна на неожиданные решения. Гибридизация — это важный механизм появления новых черт и адаптивных возможностей у социальных насекомых», — добавила Джессика Перселл из Калифорнийского университета в Риверсайде.
Ромигье подчеркивает, что это разрушает привычные представления о «виде». Колонии M. ibericus оказываются одними из самых сложных колониальных организмов. Они способны производить разнообразные особи, различающиеся по полу, касте и даже видовому происхождению, каждая играя определенную роль в общей структуре колонии. Гибридизация дает колонии дополнительные возможности для адаптации к окружающей среде и повышения выживаемости, позволяя более гибко распределять рабочую силу и ресурсы.
Раскрыт секрет сверхэффективной командной работы муравьев
Муравьи могут оперировать друг друга — неожиданное открытие
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram
