Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24 ноября
Михаил Орлов
1 819

Переход к социальности изменил геномы пауков и ускорил их эволюцию

4.7

Пауки отнюдь не склонны к общественной жизни, но ряд их видов независимо друг от друга все же стали социальными. Оказывается, это всякий раз приводило к ускорению паучьей эволюции и характерным изменениям в геномах, которые сопровождают появление социальности и у других животных.

Социальные пауки на паутине
Социальные пауки на паутине / © The Hindu

Множество видов животных из разных систематических групп перешли к социальному образу жизни. Это означает, что их особи тесно взаимодействуют между собой, зависят друг от друга и живут стабильными группами. Таковы пчелы или муравьи, термиты и множество других существ — от млекопитающих (голых землекопов) до ракообразных. Нетрудно догадаться, что в каждом случае социальность возникает независимо, однако ее эволюция идет сходным образом.

Не стали исключением и пауки — членистоногие, которые отнюдь не склонны к «командной работе» и заботе о своем ближнем. Обычно это яркие индивидуалисты и хищники-одиночки, готовые при случае съесть даже представителя собственного вида. Однако переход к социальности независимо друг от друга все же совершили как минимум 22 вида пауков, представляющие восемь родов и шесть семейств.

Именно на таких нестандартных паукообразных обратили внимание авторы статьи в Nature Communication. Их интересовало, как общественный образ жизни сказался на геноме пауков, ведь известно, что у других животных он связан с определенными и в целом схожими генетическими преобразованиями.

Некоторые гены при этом особенно сильно меняются — их известно немало, несколько сотен. Как правило, такие гены выполняют особые и важные функции: управляют развитием мозга, поведением и метаболизмом. Известно также, что гены из этого списка определяют социальные взаимодействия животных и даже участвуют в развитии психических и поведенческих расстройств человека.

Объектом нового исследования стали транскриптомы 22 видов пауков, среди которых лишь восемь ведут социальный образ жизни. Шесть обозначены как «субсоциальные», то есть их можно считать общественными лишь отчасти. Ценно, что три рода изученных пауков были представлены как социальными видами, так и «индивидуалистами».

В итоге удалось выяснить, что переход к социальности действительно происходил закономерно и вызвал у разных пауков сходные изменения генома. Они затрагивают разные уровни его организации — от отдельных генов и специфических сайтов до полногеномных перестроек.

Важно отметить, что у перешедших к социальному образу пауков эволюция генома ускоряется.

На уровне генов ученые смогли выделить как те, отбор которых шел интенсивнее (таковых оказалось 671 — это, например, гены иммунной системы), так и отбираемые менее активно (их примерно 850, они участвуют в размножении, а также репликации и транскрипции ДНК). Очевидно, они теряют значимость у тех пауков, что предпочли жить в компании.

Среди отдельных важных для паучьей эволюции генов стоит отметить AUTS2 и Dys. Они управляют развитием нейронов и образованием синапсов, а также влияют на социальные взаимодействия у, казалось бы, совсем не похожих на пауков мышей. Помимо этого, мутации гена AUTS2 у человека связаны с неврологическими расстройствами, в том числе аутистического спектра.

Изменения генома шли в неразрывной связи с эволюционными преобразованиями различных признаков организма (фенотипа), которые затронули мозг пауков и органы чувств. Постоянный тесный контакт с сородичами потребовал усиленной защиты от инфекций — это вызвало изменения в их иммунной системе. Разумеется, социальные пауки изменились и на уровне поведения: они гораздо менее агрессивны к представителям своего вида, иначе взаимодействуют друг с другом, размножаются и расселяются.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
7 часов назад
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

Позавчера, 11:38
Василий Парфенов

На «Заводе 42» компании Northrop Grumman в Палмдейле, штат Калифорния, прошла торжественная церемония выкатки новейшего стратегического бомбардировщика B-21 Raider. Малозаметный самолет должен в ближайшем будущем частично заменить устаревающий парк Rockwell B-1 Lancer и Northrop Grumman B-2 Spirit, и даже взять на себя ряд задач, которые выполняют совсем уж «старички» Boeing B-52 Stratofortress.

11 часов назад
Василий Парфенов

Аббревиатура ЖКХ хорошо знакома каждому россиянину. За ней скрывается целый спектр привычных образов. При этом цифровизация и применение искусственного интеллекта в этом контексте вспоминаются далеко не первыми. Сфера коммунальных услуг не чужда высоким технологиям, просто они не всегда заметны пользователю. Naked Science рассказывает, как искусственный интеллект, большие данные, нейросети и машинное обучение делают городскую инфраструктуру надежнее и эффективнее.

2 декабря
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

2 декабря
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Позавчера, 11:38
Василий Парфенов

На «Заводе 42» компании Northrop Grumman в Палмдейле, штат Калифорния, прошла торжественная церемония выкатки новейшего стратегического бомбардировщика B-21 Raider. Малозаметный самолет должен в ближайшем будущем частично заменить устаревающий парк Rockwell B-1 Lancer и Northrop Grumman B-2 Spirit, и даже взять на себя ряд задач, которые выполняют совсем уж «старички» Boeing B-52 Stratofortress.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: