Ученые опровергли 60-летнюю теорию о том, почему пчелы и муравьи стали «коллективными» видами
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
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.
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.
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