Науковці виявили унікальну репродуктивну здатність у мурах виду Messor ibericus, що мешкають на Сицилії. Королеви цих мурах народжують потомство одразу двох різних видів — свого (M. ibericus) і чужого (M. structor), хоча останній взагалі не мешкає поблизу колонії. Це єдина відома тварина, здатна створювати двовидове потомство з одним материнським походженням. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження в журналі Nature.
Репродуктивна стратегія мурах Messor ibericus
Колонії Messor ibericus на острові Сицилія демонструють біологічне явище, яке не має аналогів у тваринному світі. Королеви цього виду здатні народжувати самців іншого виду — Messor structor, представники якого в дикій природі мешкають щонайменше за 1000 кілометрів від Сицилії.
Такі міжвидові відносини — не просто гібридизація. Це складна стратегія, яку вчені порівнюють із «сексуальним одомашненням»: мурахи M. ibericus колись, імовірно, «захопили» чужий вид для використання у власному розмноженні. Створені самці M. structor стали своєрідним «внутрішнім ресурсом» для забезпечення стабільного відтворення колонії без шлюбних польотів.
Двовидове потомство в межах однієї колонії
У колонії M. ibericus королева може спаровуватися як з самцями власного виду, так і з самцями M. structor, яких вона сама й створила. Результати такого спаровування різні:
-
спарювання з самцями M. ibericus дає нових королев;
-
спарювання з самцями M. structor створює робочих особин (робітниць), які є міжвидовими гібридами.
Таким чином, у колонії народжується потомство двох біологічно відмінних видів, які однак мають спільну материнську лінію: всі нащадки містять однакову мітохондріальну ДНК, яка передається тільки від матері.
Мітохондріальна ДНК — це особливий тип спадкової інформації, що передається винятково по материнській лінії, незалежно від того, чий набір ядерної ДНК отримує нащадок.
Хоча M. ibericus та M. structor розійшлися еволюційно понад 5 мільйонів років тому, їхні геноми в колоніях сьогодні функціонують синхронно. У результаті виникає складна система, в якій один вид — M. structor — фактично живе як паразит у геномі іншого, але повністю під контролем королеви M. ibericus.
Як королева керує генетикою своїх нащадків
Дослідники виявили, що королева M. ibericus володіє унікальним контролем над тим, які саме гени отримають її нащадки. Вона має чотири репродуктивні варіанти:
-
Клонування себе — партеногенез, за якого народжується генетична копія королеви.
-
Запліднення спермою M. ibericus — дає нових самок (королев).
-
Запліднення спермою M. structor — утворює гібридних робітниць.
-
Видалення своєї ядерної ДНК — яйце залишається тільки з її мітохондріями і вбирає повний геном M. structor, внаслідок чого народжуються самці цього виду.
Цей процес нагадує сценарій, коли яйце використовується лише як «транспорт» для іншого виду. Усі варіанти забезпечують функціонування складної соціальної системи колонії, яка не потребує зовнішнього генофонду.
Дослідження кидає виклик базовим уявленням про те, що є особина, вид і межа між ними. У новій колоніальній структурі всі робітниці є гібридами, а самці одного виду створені завдяки генетичному втручанню королеви іншого.
Ентомологиня Джессіка Перселл у коментарі до дослідження у «Nature» зазначає:
«Я б сказала, що самці M. structor, яких створюють королеви M. ibericus, стали невіддільною частиною колоній останніх. Це не гібриди, а повноцінні представники іншого виду, інтегровані в генетичну систему».
За її словами, така схема нагадує горизонтальне перенесення генів, що часто зустрічається в бактеріях, але майже відсутній у багатоклітинних тварин.
Біологічне і соціальне значення відкриття
Це відкриття доводить, що мурахи M. ibericus формують двовидовий суперорганізм, у якому одна королева одночасно керує двома окремими генетичними лініями. Це має не лише еволюційне значення, а й змінює уявлення про межі індивідуальності.
Такі колонії демонструють виняткову гнучкість і біологічну інженерію в природі. Вони виживають, зберігаючи генетичне різноманіття, навіть за відсутності зовнішнього контакту з іншим видом.
Раніше ми писали, що вчені зʼясували, як дерева «попереджають» комах про небезпеку
