|
Половая жизнь насекомых, как выяснили ученые, разнообразна и не до конца изучена. Так, муравьи Смита из Пуэрто-Рико, оказывается, все-таки имеют пол, а палочники, наоборот, однополые и живут без секса уже более миллиона лет.
Мир насекомых, расцветший во времена цветковых растений, настолько разнообразен и многолик, что до сих пор загадывает ученым запутанные загадки. Так, за последнюю неделю опубликованы сразу две работы по размножению насекомых, обнаружившие два принципиально разных - половой и бесполый - механизма выживания популяций.
Муравьи Смита - мелкие (около 2 мм) муравьи, живущие за счет симбиоза с грибами, выращиваемыми в муравейниках. В 2005 и 2009 годах три исследования, проведенных на колониях насекомых в Пуэрто-Рико показали, что в их муравейниках совсем нет самцов, они состоят из рабочих самок и одной или более маток.
Матки были зрелыми, однако при рассечении в них не обнаружилось семени. Это могло означать, что муравьи способны к бесполому размножению, однако ученым было известно всего несколько их видов, обладающих такой способностью.
Кроме того, бесполые виды редки по объективным эволюционным причинам: без смешения генов при спаривании генетическое разнообразие не обогащается, организмы не могут бороться с угрозами среды и часто вымирают. Хотя, например, коловратки научились просто убегать от неблагоприятных воздействий, такие примеры все-таки редки.
Новое масштабное энтомологическое исследование муравьев Смита показало, что этот вид все-таки не относится к бесполым. Работа специалистов из Гарвардского Университета под руководством Кристиана Рейбелинга опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Биологи взяли образцы генетического материала из 234 колоний муравьев Смита по всей Латинской Америке. Исследование выявило 39 различных популяций и 35 из них были подобны изученным ранее пуэрто-риканским - однополыми. Все муравьи были клонами матки. Однако оставшиеся четыре колонии были совершенно другими.
Жители долины Амазонки в Бразилии, они обладали существенным генетическим разнообразием, свойственным популяциям с половым размножением.
Рассечение маток этих колоний, действительно, показало наличие семени в них.
Исследователи считают, что эти колонии - «спасательный трос» вида. Они расположены как раз посередине ареала обитания муравьев. Их функция - создавать новые генетические наборы и отправлять маток, которые колонизируют другие территории, производя на свет своих клонов.
Однако работа не закончена - самца муравья Смита, который снабдил матку семенем, пока никто так и не увидел. Ученые предположили, что
самцы появляются в небольших количествах и выдворяются из муравейника сразу после спаривания.
А вот некоторые виды насекомых-палочников просуществовали более миллиона лет без секса, показало исследование канадских ученых, опубликованное в журнале Current Biology.
Группа биологов под руководством Тани Швандер провела анализ ДНК насекомых из семейства тимематидов, обитающих на западном побережье США.
Оказалось, что два подвида привиденьевых палочников размножаются неполовым путем сотни тысяч лет.
«Наши исследования подтверждают то, что бесполое размножение не всегда приводит к вымиранию вида», - говорит Швандер.
Таким образом, палочники стали древнейшим видом насекомых, о которых точно можно сказать, что они были асексуальны на протяжении длительного времени.
Ранее ученые уже исследовали бесполые организмы, однако уверенности в том, что они просуществовали в этом состоянии долго, не было. Бесполость могла возникнуть не так давно на более поздней стадии эволюции.
У бесполого размножения есть и преимущества: оно, например, способствует очень быстрому территориальному распространению организма. Однако обеднение генофонда видится гораздо более серьезным недостатком на фоне этого достоинства, и ученые пока не могут объяснить, как бесполые организмы выжили столько лет. Автор: София Нескучная
| |