Изучение муравьев показало пример обратной эволюции — Naked Science
6 минут
София Жаботинская

Изучение муравьев показало пример обратной эволюции

3.6

Исследователи обнаружили, что черепаховые муравьи в процессе эволюции двигались как в сторону большей специализации, так и обратно.

Разнообразие форм головы позволяет черепаховым древесным муравьям лучше приспосабливаться к обстановке
Разнообразие форм головы позволяет черепаховым древесным муравьям лучше приспосабливаться к обстановке / © George Washington University

Древесные черепаховые муравьи выделяются среди прочих внешним видом своих солдат — а точнее, необычными головами. У некоторых из них головы похожи на крышки канализационных люков: это позволяет им перекрывать входы в муравейник. У других муравьев-солдат головы по форме близки к прямоугольнику, и насекомые могут с их помощью создавать нечто вроде живой стены.

Такое разнообразие форм показывает, как эволюционируют виды, занимая все более узкие экологические ниши. Однако статья, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, утверждает, что эволюция не всегда идет в направлении большей специализации — иногда она превращает вид в «специалистов широкого профиля».

«Обычно принято считать, что как только вид специализируется, он застревает в очень узкой нише, — говорит один из авторов статьи Даниэль Кронауэр, специалист по социальной эволюции и поведению. — Но черепаховые муравьи — интересный случай динамичной эволюционной траектории с большим количеством разнонаправленных сдвигов».

У этих муравьев среди солдат существует почти четырехкратная разница в размере голов между наибольшими и наименьшими насекомыми. «Чтобы это было проще представить, я часто говорю, что самая маленькая разновидность [черепаховых муравьев-солдат] способна удобно сидеть на самой большой голове», — поясняет ведущий автор статьи Скотт Пауэлл. Этот размер зависит от типов ходов в муравейнике, который насекомое должно охранять. При этом черепаховые муравьи не делают туннели самостоятельно: они пользуются ходами, которые проделаны древесными жуками.

Схема эволюции морфологических типов черепашьих муравьев / © Powell, Price, Kronauer, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

Соотношение между головами солдат может дать уникальное четкое представление о естественном отборе среди этих существ. Чтобы исследовать эволюционные пути, приведшие к появлению различных форм, исследователи сгруппировали 89 разновидностей черепаховых муравьев, основываясь на типе их голов. Затем исследователи изучили эволюционные взаимоотношения между этими разновидностями, используя ранее собранные генетические данные.

Если бы эволюция была «дорогой в одну сторону», то первым черепаховым муравьям, которые появились около 45 миллионов лет назад, наверняка не хватало бы солдат. Затем они должны были эволюционировать от неспециализированных вариантов к специализированным, с различными формами головы.

Однако ученые показали, что все было не так. Общие предки современных черепаховых муравьев уже были специализированы определенным образом и обладали квадратной головой. Впоследствии они сформировали огромное разнообразие видов — как и тех, у которых наблюдается большое разнообразие форм головы среди особей-солдат, так и тех, у кого вообще нет солдат в социальной структуре. В некоторых случаях более специализированные виды меняли направление своей эволюции, превращаясь из специализированных видов в более «широкопрофильные».

По словам исследователей, эта работа не только демонстрирует пример обратной эволюции, но и показывает, насколько удивительно гибкой может быть природа, приспосабливающая форму организма к контексту окружающей среды. «Пространство, на котором играет эволюция, на самом деле, немного шире, чем считалось ранее», — подытоживает Кронауэр.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

7 часов назад
43 минуты
Александр Березин

Сорок лет назад, в апреле 1981 года, «Шаттлы» начали свои полеты в космос, а десять лет назад — прекратили. Обычно о них пишут: выполнили задачи, просто оказались слишком дорогими. Мы покажем обратное: исходно задачей этих многоразовых кораблей была дешевизна, поэтому с самого начала проект был катастрофой. Беда в следующем: общая идея, стоящая за «Шаттлами», похожа на ту, что стоит за принципиально новым средством полетов в космос — Starship. Повторит ли детище Илона Маска незавидную судьбу космических челноков?

Вчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Вчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

Вчера, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: