Эволюция термитов: как они достигли высокой социальной организации?

Термиты способны строить огромные колонии, состоящие из миллионов особей, и обладают сложной социальной структурой, эволюционировавшей как минимум 100 миллионов лет назад. Как же им удалось достичь такой высокой организации? Новое исследование, опубликованное в журнале Science, проливает свет на их увлекательную эволюционную историю.

Исследование геномов термитов

Чтобы лучше понять эволюцию термитов, международная команда эволюционных биологов, возглавляемая Натаном Ло из Университета Сиднея, сравнила геномы термитов с различной социальной сложностью с геномами тараканов и древесных тараканов (их ближайших родственников). Результаты исследования показали, что изменение рациона питания стало катализатором для появления социальной организации термитов, что привело к множеству генетических и социальных изменений.

Удивительные открытия

«Термиты произошли от предков тараканов, которые начали жить внутри дерева и питаться им», — сказал Ло в своем заявлении. «Наше исследование показывает, как сначала изменялся их ДНК в процессе специализации на этом низкокачественном питании, а затем снова изменялся, когда они стали социальными насекомыми».

Одним из наиболее удивительных открытий стало то, что изменения заключались не в приобретении, а в потере генов. Когда термиты переходили от одиночного образа жизни с более разнообразным рационом к социальному образу жизни, питающемуся исключительно деревом, они потеряли гены, связанные с обменом веществ, пищеварением и размножением. «Удивительный результат заключается в том, что термиты увеличили свою социальную сложность, теряя генетическую сложность», — объяснил Ло.

Потеря генов и моногамия

Одно из наиболее поразительных изменений, обнаруженных командой, — это потеря генов, отвечающих за строение хвостиков сперматозоидов у самцов. Поскольку королевы термитов моногамны со своими королями, конкуренция между сперматозоидами различных самцов стала неактуальной. Следовательно, отсутствует необходимость в высокомобильных сперматозоидах.

«Эта утрата не вызывает моногамии», — подчеркнул Ло. «Скорее, это явный индикатор того, что моногамия уже эволюционировала».

Генетическая сложность и социальная структура

Вопрос о том, необходима ли высокая степень генетического сходства для достижения строгой социальной структуры, наблюдаемой у термитов, муравьев и других общественных насекомых, обсуждается учеными уже много лет. Последнее исследование является дополнительным аргументом в пользу положительной связи. Оно также демонстрирует, что путь естественного отбора может приниматьunexpected формы.

«Эта работа показывает, что понимание социальной эволюции — это не только добавление новых черт», — отметил Ло. «Иногда это связано с тем, что эволюция выбирает, от чего отказаться».

Заключение

Таким образом, термитные короли, теряя свои хвостики сперматозоидов, обрел семью. Это открытие не только углубляет наше понимание углубленной эволюции термитов, но и ставит важные вопросы относительно взаимосвязи между генетической сложностью и социальной структурой в животных обществах. Вопросы, требующие дальнейшего размышления и научного обсуждения.