Насекомые помогли раскрыть эволюционный парадокс Дарвина

  |  Наука и медицина
Насекомые помогли раскрыть эволюционный парадокс Дарвина
Фото с сайта newsland.ru Пчёлы
В ходе исследования была проведена реконструкция "семейного древа" 267 особей различных видов общественных насекомых. Для каждой особи учёные пытались выяснить, является она моно— или полигамной (фото William Hughes).

Международная группа учёных пролила свет на эволюционный парадокс, который давно терзал умы биологов: почему некоторые виды животных в случае необходимости начинают заботиться о чужом потомстве, вместо того чтобы "плодиться и размножаться" самим.

Наблюдение за поведением общественных насекомых — один из способов проникнуть в тайны альтруистической загадки. Доктор Уильям Хьюз (William Hughes) из университета Лидса (University of Leeds) и его коллеги опубликовали в журнале Science результаты наблюдений за несколькими группами перепончатокрылых (Hymenoptera).

Напомним, что представители этого отряда — пчёлы, муравьи, осы и ряд других видов — поддерживают строгое разделение труда. Например, когда "царица" откладывает яйца, "рабочие" обеспечивают их питанием и защитой.

В чём же причина такого самопожертвования, и почему "трудяги" не пытаются спариться с дочерьми матки? Чарльз Дарвин описал эту необъяснимую рефлексию в "Происхождении видов" как "фундаментальный парадокс", способный подвергнуть сомнению всю эволюционную теорию.

Ещё в 1964 году известный британский специалист по социальной кооперации у животных Уильям Хамильтон (William Hamilton) предположил, что особь может быть эволюционно успешной, не передавая свои гены напрямую, а помогая воспитывать чужих отпрысков в ходе так называемого "родового отбора" (kin selection).

Суть предложенного объяснения в том, что, жертвуя собственными интересами, "альтруисты" способствуют передаче потомству генов, общих для их родовой группы. То есть, заботясь о "чужих" наследниках, они могут обеспечить воспроизводство и своего в том числе генетического материала.

Как водится, многие были не согласны с такой постановкой вопроса. Например, доктор Эдвард Уилсон (Edward Wilson) из Гарварда (Harvard University) — мы уже писали о его масштабном проекте "Энциклопедия жизни". Он, в частности, полагал, что наличие генов, которые можно передать с помощью близкородственной особи, не играет существенной роли: сама потребность в поддержании социальных взаимоотношений диктует заботу о чужом потомстве.

До сих пор ни та, ни другая точка зрения не находили подтверждения. Но существовал шанс их проверить с помощью общественных насекомых: если бы внутри родственной группы они были моногамны (одна самка спаривается с одним самцом), то это подтвердило бы генетическую теорию альтруизма, а если нет — социальную.

Дело в том, что у перепончатокрылых существует необычный механизм наследования половых признаков: у мужских организмов один хромосомный набор, а у женских два — материнский и отцовский, как у людей.

Такой принцип наследования приводит к очень высокой степени родства между "сёстрами" — в случае моногамии ими наследуется хромосомный набор одного отца.



Самки переносят "общий" аллель — от одного трутня — и женскому и мужскому потомству. В результате степень родства среди рабочих пчёл крайне высокая — 75% (иллюстрация с сайта biologie.uni-halle.de).

Доктору Хьюзу удалось выяснить, что в основе каждой "семьи" — большой родственной группы насекомых — лежат моногамные отношения.

По мнению авторов исследования, это означает, что "социальность" поддерживается именно кровными узами: рядовые пчёлы и муравьи не стремились спариться со своими сёстрами, поскольку у них была одинаковая генетическая комбинация. Впоследствии, когда сестра могла стать маткой, этот набор всё равно передался бы потомству.

Это открытие является продолжением исследования, в котором Хьюз впервые обосновал и доказал своего рода наследственную передачу власти у муравьёв.

Выводы авторов новой работы уже заслужили противоречивые отклики.

Канадский биолог Бернар Креспи (Bernard Crespi) из университета Саймона Фрейзера (Simon Fraser University) считает, что полученные результаты — настоящая веха в изучении эволюционных оснований заботы о сородичах. А Джейми Хант (Jamie Hunt) из университета Северной Каролины (North Carolina State University), напротив, думает, что в анализе поведения насекомых есть "серьёзные пробелы", поскольку установлено лишь существование корреляции между моногамией и общественным устройством.

Да и сам профессор Уилсон пока не согласен поступиться своими взглядами: "Была проделана великолепная работа, но она не доказывает, что именно моногамия предрасполагает к социальным взаимоотношениям".

Тем не менее авторы исследования убеждены: моногамия и необходимая при таком способе размножения кооперация были ключом к эволюции общественных насекомых.

Читайте также о том, как функционирует альтруизм у крыс, или о том, что муравьи всё же не все "на одно лицо", а накапливают индивидуальный опыт.

Источник: newsland.ru
РЕКЛАМА
Войти