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 Результаты нового исследования показали, что у некоторых пациентов с язвенным колитом или болезнью Крона в крови присутствуют антитела к белку, регулирующему воспаление. В то же время, эти люди являются носителями варианта гена, связанного с тяжелой формой заболевания. Это открытие дает надежду на появление эффективных методов лечения для этой группы пациентов.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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