Термины: Эволюция социальной организации и потеря генетической сложности
Термины, известные своей способностью создавать огромные колонии, состоящие из миллионов особей, являются примером необычайно сложной социальной структуры, которая начала формироваться более ста миллионов лет назад. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, проливает свет на эволюционную историю этих уникальных существ и на причины их высокой организации.
Международная команда эволюционных биологов, возглавляемая Натаном Ло из Университета Сиднея, провела сравнительный анализ геномов термитов с различными уровнями социальной сложности и геномов их ближайших родственников – тараканов и древесных тараканов. Исследование показало, что изменения в диете стали катализатором для социальной организации термитов, что привело к неожиданным генетическим и социальным изменениям.
Как отметил Ло, термиты произошли от предков-тараканов, которые начали жить внутри деревьев и питаться древесиной. Исследование показало, как изменилась ДНК термитов в процессе адаптации к этому некачественному источнику пищи, после чего они претерпели дифференциацию, становясь социальными насекомыми. В частности, наблюдались потери генов, а не их приобретение. Процесс перехода от одиночной жизни с разнообразной диетой к социальной с питанием только древесиной приводил к утрате генов, связанных с метаболизмом, пищеварением и размножением. Этот факт ставит под сомнение широко распространенное мнение о том, что более сложные животные общества требуют более сложных геномов.
Наиболее поразительным открытием стало отсутствие генов, отвечающих за формирование жгутиков сперматозоидов у самцов. Поскольку термитные королевы моногамны со своими королями, конкуренция между сперматозоидами различных самцов термитов отсутствует, а, следовательно, необходимость в высокомотильных сперматозоидах также исчезает. Исходя из этого, исследователи пришли к выводу, что утрата жгутиков не была причиной моногамии, а наоборот, свидетельствует о том, что моногамия уже могла возникнуть.
Эти результаты становятся важным вкладом в давнюю дискуссию о том, необходима ли высокая степень генетического сходства для существования жестко контролируемой социальной структуры, характерной для термитов, муравьев и других социальных насекомых. Новейшие данные подтверждают мнение о том, что эволюционный путь отбора может принимать неожиданные обороты. «Это исследование показывает, что понимание социальной эволюции не сводится только к добавлению новых черт,» — отметил Ло. «Иногда речь идет о том, что эволюция выбирает, чтобы отпустить.»
Таким образом, термитные короли, возможно, и утратили свои жгутики, но взамен обрели семью. Исследование подчеркивает значимость потерь в эволюционном процессе, расширяя границы нашего понимания социальной организации у насекомых и ее взаимосвязи с генетическими изменениями. Важно отметить, что на основе текущих данных специалисты предполагают, что пересмотр старых стереотипов об эволюции может привести к новому взгляду на развитие сложных сообществ в природном мире.
