17 августа, 12:59
Марк Чернов
2
10,7 тыс

Ученые опровергли 60-летнюю теорию о том, почему пчелы и муравьи стали «коллективными» видами

❋ 3.3

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

Коллективный образ жизни помогает насекомым совместно выращивать потомство и защищать колонию
Коллективный образ жизни помогает насекомым совместно выращивать потомство и защищать колонию / © Salmen Bejaoui

Исследователи из Университета Аризоны (США) проанализировали данные о поведении и генетике 68,9 тысячи видов насекомых, построив два крупнейших эволюционных древа. Биологи решили провести проверку фундаментальной теории, которая на протяжении 60 лет оставалась общепринятой и входила во все университетские учебники.

Они сопоставили различные системы размножения насекомых с частотой возникновения у них коллективного образа жизни, чтобы выяснить, действительно ли генетика определяет способность видов к сложным социальным взаимодействиям. Результаты своей работы исследователи опубликовали в журнале Current Biology.

Общественный образ жизни (эусоциальность) считается одной из самых сложных и совершенных форм кооперации в животном мире. При таком устройстве размножается только матка, а тысячи бесплодных рабочих особей ухаживают за потомством и защищают гнездо. Все муравьи, медоносные пчелы и многие осы живут именно так, тогда как среди других насекомых (термитов, жуков или тли) этот феномен встречается крайне редко.

С 1960-х годов учебники биологии объясняли эту загадку гаплодиплоидией — особой системой размножения, при которой самки развиваются из оплодотворенных яиц (и имеют двойной набор хромосом), а самцы — из неоплодотворенных (с одинарным набором). Из-за этого самки получают от отца абсолютно одинаковый набор генов, а родные сестры связаны между собой сильнее (в среднем на 75% генов), чем были бы связаны со своими гипотетическими детьми (50%).

Биологи полагали, что на заре эволюции древним предкам пчел и муравьев стало математически выгоднее не заводить собственное потомство, а помогать матери выращивать сестер, передавая в следующие поколения больше общих генов. Поколение за поколением эта стратегия закреплялась, пока рабочие особи окончательно не отказались от собственного размножения в пользу сложной коллективной системы с одной откладывающей яйца маткой.

На первый взгляд, результаты исследования подтверждали старую теорию. Однако детальная проверка показала: вся статистика держится лишь на одной-единственной эволюционной ветви — жалящих перепончатокрылых, к которым относятся пчелы, осы и муравьи.

Среди всех остальных насекомых, обладающих точно таким же способом передачи генов, коллективные колонии практически не встречаются. Если бы эта генетическая особенность действительно была главным двигателем эволюции, то и другие виды с такой же генетикой массово создавали бы сложные социальные системы. В реальности же они образуют колонии не чаще, чем виды со стандартной генетикой. Анализ показал, что уникальная система размножения оказалась лишь совпадением внутри отдельной группы насекомых, а не универсальным двигателем эволюции.

Биологи пришли к выводу, что ключевым двигателем эволюции стали вовсе не особенности хромосом, а анатомические детали и навыки: появление жала, способность строить защищенные сложные гнезда, особенности питания и внешние факторы окружающей среды. Именно эти черты сделали совместную жизнь и разделение труда выгоднее одиночного существования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Марк Чернов
Новостник, техноэнтузиаст и фанат космоса. На страже вашей осведомленности.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 15:58
Елизавета З.

В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Владимир Городецкий
4 недели назад
Допустим, они опровергли влияние гаплодиплоидии. Но на основании чего они пришли к своим выводам о влиянии анатомических деталей и навыков: появление жала, способность строить защищенные сложные гнезда, особенности питания и внешние факторы окружающей среды, не понятно. Или в статье это опустили при пересказе. Я подозреваю, что точно так же найдутся виды с такими же анатомическими деталями и навыками. Кстати, тут большой вопрос. Навык, это то,что приобретается во время жизни. Исследователи сторонники Ламаркизма?
    Владимир O
    4 недели назад
    Владимир, никто ничего не опроверг. Все эмоциональные тейки в статье – введение в заблуждение. Учёный в очередной раз изнасиловал журналиста. Хорошо хоть ссылку на оригинальную работу оставили, чтобы можно было узнать, как на самом деле дела обстоят.