Насекомые помогли раскрыть эволюционный парадокс дарвина
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.
СКОЛОПЕНДРА vs КИВСЯК.Версус животных.Brave Wilderness на русском
