Как потеря генов и моногамия создали мега-общества термитов

Термиты, формирующие колонии в миллионы особей, эволюционировали от одиночных предков, похожих на тараканов, не усложняя, а упрощая свой геном. Новое международное исследование, опубликованное 29 января в журнале Science, показывает, что ключевую роль в этом сыграли моногамия и потеря генов.

Учёные из Университета Сиднея и их коллеги из Китая, Дании и Колумбии сравнили геномы тараканов, древесных тараканов и различных видов термитов. Оказалось, что по мере перехода к социальному образу жизни и питанию древесиной термиты потеряли множество генов, связанных с метаболизмом, пищеварением и репродукцией.

«Удивительный результат заключается в том, что термиты увеличили свою социальную сложность, потеряв генетическую сложность», — сказал профессор Натан Ло, старший автор статьи.

Особенно показательной стала потеря генов, ответственных за формирование хвоста (жгутика) сперматозоидов. В отличие от тараканов, сперма термитов бесхвостая и не способна плавать. Это указывает на то, что предки термитов были строго моногамны. Исчезновение конкуренции спермы сделало ненужными гены, поддерживающие подвижность сперматозоидов.

«Наши результаты показывают, что предки термитов были строго моногамны. Как только моногамия закрепилась, эволюционное давление на поддержание генов, участвующих в подвижности сперматозоидов, исчезло», — пояснил профессор Ло.

Исследование также объясняет, как распределяются роли в колонии. Личинки, получающие обильное питание от старших сородичей, развивают высокий энергетический метаболизм и становятся рабочими. Те, кто получает меньше пищи, растут медленнее и сохраняют способность стать будущими королями или королевами. Эти петли обратной связи позволяют колонии тонко настраивать состав своего «населения».

ИА: Исследование блестяще демонстрирует, что эволюция сложных систем — это не всегда путь наращивания сложности. Иногда прогресс заключается в стратегическом упрощении и отказе от ненужного «багажа», что в случае термитов привело к созданию одних из самых устойчивых и эффективных обществ в животном мире.