Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Моногамия и скудная пища сделали термитов социальными насекомыми
Международная группа генетиков подтвердила, что ключевыми факторами превращения одиночных тараканов в общественных термитов стали переход на питание мертвой древесиной и супружеская верность. Секвенирование геномов показало, что насекомым пришлось сократить свой геном, отказаться от конкуренции самцов и научиться управлять судьбой потомства через метаболизм.
С биологической точки зрения термиты — общественные тараканы. Однако механизмы их эволюции из всеядных одиночек в строителей сложных гнезд оставались не до конца ясными. В отличие от пчел, у которых каста жестко определяется на стадии куколки, термиты развиваются плавно. Ученым предстояло выяснить, какие именно генетические изменения заставили личинок отказываться от собственного размножения ради обслуживания семьи.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Science, отсеквенировали геномы восьми видов, выстроив эволюционную цепочку от обычных тараканов к сложным видам термитов. Особый интерес представляет реликтовый таракан Cryptocercus. Это насекомое ведет полусоциальный образ жизни, обитая семьями в гнилых бревнах Ученые также сравнили активность генов на разных стадиях развития, чтобы найти молекулярные следы адаптации к новой диете и образу жизни.
Анализ подтвердил, что социальность стала ответом на дефицит ресурсов. Питание древесиной (крайне бедной питательными веществами) потребовало радикальной перестройки организма.
Эволюция шла по пути потери лишнего. Геном термитов сократился почти вдвое по сравнению с тараканьим (примерно с 26 000 до 14 800 генов). Жизнь в защищенном гнезде и делегирование переваривания пищи кишечным симбионтам позволили избавиться от огромных семейств генов, отвечающих за защиту от пищевого отравления и острое зрение.
Ученые нашли молекулярное подтверждение того, что в основе колонии лежала строгая верность. Из геномов термитов исчезли гены семейства Cfap, отвечающие за подвижность хвоста сперматозоида. Поскольку самка спаривалась только с одним самцом всю жизнь, конкуренция спермы исчезла, половым клеткам больше не нужно было уметь плавать. Это обеспечило высокое генетическое родство всех членов колонии.
Чтобы выращивать активных рабочих на скудной диете, термиты усилили экспрессию генов клеточного дыхания (OXPHOS). У тараканов Cryptocercus метаболизм идет очень медленно из-за низкой питательной ценности трухлявого пня. Таракан научился выживать, но растет крайне медленно: личинка растет до взрослой особи шесть лет.
У термитов же гены, отвечающие за метаболизм, работают быстро. Это стало возможно благодаря социальности, а еще дало термитам инструмент регуляции: обильное кормление личинки запускает гормональный каскад, который блокирует развитие крыльев и половой системы, но ускоряет физический рост, превращая особь в рабочего. Будущих королев, наоборот, на ранних этапах ограничивают в ресурсах, что позволяет им сохранить репродуктивный потенциал.
Научная работа продемонстрировала, что эусоциальность термитов возникла как способ выживания на крайне сложном ресурсе. Жесткие экологические рамки и отказ от полового отбора внутри гнезда заставили насекомых объединиться в суперорганизм, где индивидуальная генетическая сложность была принесена в жертву коллективной эффективности.
Telegram 
Дзен 
VK Некоторые исследователи предполагали, что по мере исчезновения морского льда белые медведи потеряют кормовую базу и начнут умирать от истощения. Однако их популяция, живущая в районе максимального исчезновения морского льда, напротив, существенно прибавила в весе.
Ученые МФТИ с коллегами сравнили возможности классической магнитной силовой микроскопии (МСМ) и разработанного ими ранее нового метода для изучения дефектов в сверхпроводящих пленках. Оказалось, что в ходе сканирования поверхности с помощью квантового вихря, «ухватившегося» за магнитный зонд, можно визуализировать несовершенства структуры в толще материала, получив разрешение на порядок выше возможностей МСМ. Способность метода находить неразличимые для поверхностных методов скрытые дефекты задает новые стандарты в контроле качества сверхпроводников и сверхпроводящих приборов.
Исследователи доказали реальность двумерных дискретных кристаллов времени, которые ранее существовали лишь в теории. Для эксперимента использовали мощный квантовый процессор, позволивший материи поддерживать ритм колебаний без потери энергии.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
В зоопарках звери доживают до старости и выбывают из программ глобального сохранения видов, потому что не могут размножаться. Это ставит под угрозу усилия по поддержанию популяций редких видов.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Хотя зоологи уже не раз наблюдали использование орудий у относительно близких к людям видов, — от приматов до свиней — коровы до сих пор не были за этим замечены. Теперь ситуация изменилась: оказалось, что они могут использовать многоцелевые орудия по-разному, в зависимости от обстоятельств.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии