Некоторые муравьи нападают на другие виды и порабощают их, а их потомство интегрируется в собственные колонии, чтобы выжить. Исследователи из Общества исследования природы Зенкенберга и Майнцского университета имени Иоганна-Гутенберга недавно обнаружили, что набеги, необходимые для достижения этой цели, контролируются разными генами у каждого из нескольких близкородственных видов муравьев рода Temnothorax. Это указывает на то, что эволюция близкородственных видов путем изменения генетического материала представляет собой случайный процесс, в котором несколько путей могут привести к одному и тому же результату. Кроме того, исследователи смогли идентифицировать два специфических атакующих гена у муравьев-рабовладельцев. Исследование было недавно опубликовано в журнале Scientific Reports группы Nature.
Всего 3 мм в длину, но настоящая военная машина - североамериканский вид муравьев Temnothorax americanus нельзя недооценивать, поскольку он принадлежит к группе муравьев, которые захватывают близкородственные виды муравьев и заставляют их работать в своих колониях. Задача этих так называемых рабов - выращивать потомство своих завоевателей и снабжать их пищей. Чтобы приобрести рабов, муравьи, такие как Temnothorax americanus, отправляются в набеги. Исследователи из Центра исследований биоразнообразия и климата Зенкенберга и Университета Майнца изучают, какие гены контролируют эти набеги.
«Наши эксперименты показывают, что боевые стратегии Temnothorax americanus и его родственников, Temnothorax dulocticus и Temnothorax pilagens, в основном очень похожи. Однако детали атак различаются от вида к виду», - объясняет доктор Барбара. Фельдмейер из Научно-исследовательского центра биоразнообразия и климата Зенкенберга, и добавляет: «Во время рейда различия в настройке отдельных генов становятся особенно очевидными."
Это, вместе с другими выводами, предполагает, что у муравьев-набегов на рабов различия в экспрессии генов, т. е. чтение последовательности генов и транскрипция в белки, связаны исключительно с набегом. Подобные паттерны были также обнаружены у потенциальных рабов, которые демонстрировали различные, генетически обусловленные паттерны защиты.
Образно говоря, разная экспрессия генов означает, что в генетическом материале трех видов муравьев определенные кнопки нажимаются с разной степенью интенсивности, но, в конечном счете, это приводит к одному и тому же результату у всех видов: успешное рейд. Команда была удивлена этими выводами, поскольку для близкородственных, генетически сходных видов предполагалось, что все они будут следовать сходным генетическим путям для достижения определенной цели.
Однако это исследование теперь показывает, что генетическая эволюция среди близкородственных видов вполне может быть результатом случайного отбора. «Результаты показывают, что многие эволюционные адаптации можно проследить до случайных мутаций. Эти мутации приводят к генетическим различиям даже между близкородственными видами. Однако, поскольку эти виды часто подвергаются одинаковому селективному давлению, результат адаптивных процессов, т. е. поведение, аналогичен», - объясняет профессор Сюзанна Фойцик из Университета Майнца.
Несмотря на свои различия, три рабовладельческих вида темнотораксов, похоже, имеют два общих гена, важных для рейдов. «Acyl-CoA Delta (11) Desaturase заставляет нападающих выделять химические запахи во время рейда. Эти запахи маскируют нападающих, тем самым увеличивая шансы на успешный рейд. С другой стороны, ген трипсин-7, по-видимому, влияет на распознавание потенциала, что позволяет, по крайней мере частично, идентифицировать колонии-хозяева, необходимые для рейда», - добавляет Фельдмейер в заключение.