Исследователи Университета Хоккайдо находят доказательства естественного отбора, поддерживающего статус-кво среди муравьиных популяций.
Тип естественного отбора, называемый «стабилизирующим отбором», как полагают, поддерживает функциональные характеристики видов. Но трудно найти доказательства этого типа отбора в исследованиях.
«Случайный генетический дрейф», с другой стороны, когда генетические вариации происходят случайным образом с течением времени, представляет собой эволюционный процесс, который влияет на характеристики в условиях «слабого отбора», подразумевая, что сохранение этих характеристик, как правило, не имеет значения.
Исследователи Университета Хоккайдо изучили два вида муравьев в Японии и Корее, которые были молекулярно-филогенетически неразборчивыми - таким образом, их можно было считать одним видом - и нашли доказательства того, что на разные части тела действуют разные силы отбора.
Исследователи впервые наблюдали, как муравьи используют крошечную шпору, выступающую из их ног. Они обнаружили, что передние шпоры часто использовались для очистки усиков, основного сенсорного органа муравьев. Напротив, задние шпоры редко использовались для царапания задней поверхности живота, где не было обнаружено никаких важных органов.
Эксперт предположил, что силы естественного отбора сильно повлияют на переднюю шпору из-за ее относительной важности и особой формы щетки как чистящего органа. Они также предположили, что менее важная в функциональном отношении задняя шпора будет относительно не подвержена влиянию сил естественного отбора.
Исследователи обнаружили значительные генетические различия между десятью популяциями муравьев этого вида, что подразумевает ограниченный поток генов между ними. Они также обнаружили ограниченные доказательства инбридинга в популяциях. Это означает, что любые наблюдаемые морфологические различия внутри популяций и между ними будут отражать, насколько сильно естественный отбор действовал на каждый признак.
Сравнивая шпоры в популяциях муравьев, они обнаружили значительные различия в длине менее важных задних шпор, что соответствует случайному генетическому дрейфу, происходящему с течением времени. Они также обнаружили меньшую степень вариации длины передней шпоры среди муравьиных популяций и между ними.
«Наши результаты показывают, что действует стабилизирующий отбор, поддерживающий эти функционально важные характеристики в каждой популяции, в то время как менее важные характеристики со временем диверсифицируются», - говорит Эйсуке Хасэгава, соответствующий автор статьи, опубликованной в Scientific Reports. «Дальнейшие исследования должны помочь нам понять эволюционные силы, которые порождают разнообразие и сходство между популяциями», - говорит он.