В садах, парках и лесах по всей Великобритании жук-могильник Sexton Nicrophorus vespilloides тихо закапывает мертвых мышей и других мелких позвоночных, чтобы создать съедобные гнезда для своих детенышей.
Большинство родителей удаляют шерсть животных и надрезают плоть туши, чтобы их только что вылупившиеся личинки могли заползти внутрь. Обычно они также остаются, чтобы защищать и кормить их, но уровень ухода за ними разный, и личинки могут выжить без своих родителей.
В лаборатории зоологического факультета Кембриджа исследователи использовали необычную естественную историю насекомого, чтобы создать две совершенно разные экспериментальные популяции и изучить, как поведение родителей влияет на эволюцию.
Исследование, опубликованное 28 сентября в журнале Nature Communications, показывает, что личинки вырабатывают отличительные приспособления в ответ на разные уровни родительской заботы.
Ученые, стоящие за исследованием, подвергали сотни жуков родительской заботе двух уровней на протяжении 13 поколений. В среде без ухода родителей удаляли, как только они готовили гнездо из мышиных туш, но до того, как их личинки вылупились. Напротив, в контрольной среде родителям разрешалось заботиться о своих детях до тех пор, пока они не были готовы покинуть дом.
Исследователи обнаружили, что, когда родители кормили своих детей мясом изо рта в рот, у личинок развились челюсти относительно меньшего размера. Эти горизонтально расположенные челюсти, похожие на лезвия, играют жизненно важную роль в жизни личинки, позволяя им проникать в тушу и питаться плотью внутри, но они менее важны, когда родители помогают своим детенышам питаться.
«Напротив, когда у детенышей удаляли родителей и личинки были вынуждены питаться самостоятельно, у личинок развились значительно более крупные челюсти, чтобы компенсировать отсутствие помощи», - сказал Бенджамин Джарретт, который руководил исследованием."
Многие предыдущие исследования показали, что социальные взаимодействия у животных могут стимулировать эволюционные изменения через гонку вооружений, которая приводит к тому, что черты становятся все более преувеличенными. Но животные также сотрудничают, и утверждалось, что, когда один человек вносит больший вклад, это может уменьшить черты менее активного социального партнера. Однако прямые доказательства этого процесса были получены редко.
Так на что похожи личиночные челюсти в естественных популяциях, где уровень родительской заботы сильно варьируется от семьи к семье? Здесь исследователи обнаружили, что челюсти личинок в среднем неизменно большие, независимо от размера личинки.
"Кажется, они предвидят худший из возможных сценариев, когда вообще не получат никакой помощи. Это похоже на консервативную стратегию хеджирования ставок для выживания", - сказал Джарретт.
"Независимо от того, решат ли родители в конце концов остаться или уйти, личинка оснащена большими челюстями и поэтому может постоять за себя в случае необходимости."
Экспериментальные популяции жуков в лаборатории продолжают развиваться и в настоящее время составляют 35-е поколение, испытывающее различные уровни родительской заботы.
«Наше текущее исследование изучает важность социальной среды в эволюции. Мы наблюдаем за тем, как развивается эволюция в этих экспериментальных популяциях, и они постоянно учат и удивляют нас», - сказала профессор Ребекка Килнер, старший автор статьи..
"Чем лучше мы понимаем, как работает эволюция, тем лучше мы можем предсказать, как животные будут развиваться в меняющемся мире."