Эволюция - это дорога с двусторонним движением

Солдаты муравьев-черепах выглядят словно персонажи японских мультфильмов. Эти древесные жители щеголяют блестящими и очень большими головами, которые нужны им — не обольщайтесь — не только чтобы думать или кушать.

На самом деле муравьи используют свои головы, чтобы блокировать им входы в гнезда — по сути, вместо дверей.

Не все муравьиные головы одинаковой формы: у некоторых солдат они напоминают крышки люков и идеально закрывают входы в туннели. У других — квадратные головы, похожие на щиты спартанцев. Подобное многообразие форм голов — нечто большее, чем просто еще одна странность природы. Этот феномен может пролить свет на эволюцию видов во имя заполнения экологических ниш.

И эта эволюция не всегда направлена на развитие узкой специализации. Иногда отдельный вид возвращается на более широкую эволюционную стезю.

Результаты исследования опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

— Считается, что как только какой-либо вид получает узкую эволюционную специализацию, то застревает в этой нише, заметил руководитель лаборатории Даниэль Кронауэр. — Но муравьи-черепахи — весьма любопытный пример динамичной эволюционной траектории с поступательным движением вперед и назад.

Союз, заключенный в эволюции

Как и другие социальные насекомые, живущие колониями, черепаховые муравьи (Cephalotus atratus) разделяют обязанности, развивая именно те способности, которые им требуются для работы. Так у солдат появились большие головы разной формы.

— Самая маленькая голова солдата муравья-черепахи в 4 раза меньше самой большой, заявил автор исследования биолог Скотт Пауэлл из университета Джорджа Вашингтона. — Чтобы понять это, представьте, что меньшая особь с комфортом помещается на голове большего насекомого.

Кадр из мультсериала «Симпсоны»Форма и размер головы солдата черепашьего муравья зависит от того, какой туннель он занимает. Муравьи не делают туннели самостоятельно, а забираются в те, которые проделали разные букашки-древоточцы. А поскольку одни туннели больше, а другие меньше, муравьи делятся на группы и занимают тот, в который пролезает голова.

Так связь между муравьиными головами и размером туннелей может дать ясное представление о естественном отборе. Исследователи могут сравнить признак — окружность головы — с экологическим признаком, под который муравьиные головы и подстроились — размер входа в гнездо.

Процесс динамический

Чтобы исследовать эволюционный путь разных форм головы, ученые сгруппировали 89 видов муравьев-черепах на основе формы головы — квадратной, куполообразной, дискообразной и чашеподобной.

В анализ включили группу муравьев, у которых вообще нет солдат. Затем ученые с помощью ранее собранной генетической информации исследовали связи между группами.

Если бы эволюция была односторонней, то первые муравьи-черепахи, появившиеся около 45 млн лет назад, должны были обходиться без солдат, а затем постепенно эволюционировать в сторону узкой специализации, начиная с универсальных, квадратноголовых солдат и заканчивая насекомыми с чашеподобными головами.

Однако новый анализ показал, что это не так. У самого древнего предка этих муравьев, которого ученые сумели выследить, вероятно, была квадратная голова. Этот предок сформировал целый ряд видов, у которых вообще не было солдат, до насекомых с разными уровнями разделения труда. В некоторых случаях наиболее специализированные виды начинали эволюционировать обратно к более универсальной форме головы.

Это открытие показало, какой же все-таки гибкой может быть природа, приспосабливая форму вида к окружающей среде, в которой он обитает.

10.03.2020



Живая природа

После экстремальных погодных явлений неместные виды деревьев доминируют с новой силойПосле экстремальных погодных явлений неместные ви...

По сей день остается неопределенным долго...

Российский палеонтолог определил древнейшего предка крокодилов по черепуРоссийский палеонтолог определил древнейшего пред...

Исследователи из Санкт-Петербургского уни...

Журавль в небе. Ученые придумали, как исследовать миграцию птиц без поголовного кольцеванияЖуравль в небе. Ученые придумали, как исследовать...

Ученые из Массачусетского университета в&...

Крокодилы шутя перенесли Ледниковый период, но бессильны перед человекомКрокодилы шутя перенесли Ледниковый период, но бе...

Что движет эволюцией крокодилов? Основной факт...

Черная кошка пробежала. Потомство бигхорнов гибнет из-за кошачьих паразитовЧерная кошка пробежала. Потомство бигхорнов гибне...

Паразит, который, как считается, присутст...

Как рыбе зонтик. Ученые объяснили вредную сущность частиц пластика в воде и на сушеКак рыбе зонтик. Ученые объяснили вредную сущност...

Микропластик — мельчайшие частицы, ...

Дрон-натуралист будет исследовать биоразнообразие по следам ДНК на деревьяхДрон-натуралист будет исследовать биоразнообразие...

Для каталогизации и мониторинга биоразноо...

Даже в опасной для жизни среде муравьи не перестают кормить колониюДаже в опасной для жизни среде муравьи не переста...

Ученые из Университета штата Северная Кар...

Клювы зебровых амадин меняют цвет от городского шумаКлювы зебровых амадин меняют цвет от городского ш...

Антропогенный шум вредит живой природе в&...

Из-за открытия новых видов омаров придется пересматривать всю классификациюИз-за открытия новых видов омаров придется пересм...

Приземистые омары из семейства Munidopsid...

Солнцезащитный крем помогал растениям выжить во времена динозавровСолнцезащитный крем помогал растениям выжить во в...

Новое исследование показало, что пыльца, ...

Органеллы живых клеток формируются случайным образомОрганеллы живых клеток формируются случайным обра...

Эукариотические клетки, из которых состои...

Собаки, бывает, плачут, только от счастья собачьегоСобаки, бывает, плачут, только от счастья собачье...

Каждый, кто хоть раз заводил собаку,...

Падение — еще не катастрофаПадение — еще не катастрофа

Ученые выяснили, как насекомые сопротивля...

Биологи обнаружили в Сибири новый вид почвенной амебыБиологи обнаружили в Сибири новый вид почвенной а...

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

ИИ нашел следы психотропных препаратов у рыбИИ нашел следы психотропных препаратов у рыб

Нейробиологи Санкт-Петербургского государствен...

Датчики дыма у растений изменились в ходе эволюцииДатчики дыма у растений изменились в ходе эволюци

Лесные пожары разрушительны, но в то...

Ученые СПбГУ первыми в мире изучат поведение устойчивых к воздействиям бактерий в космосеУченые СПбГУ первыми в мире изучат поведение усто...

Исследователи Санкт-Петербургского университет...

Последняя неизведанная земля — под водойПоследняя неизведанная земля — под водой

Наименее изученная экосистема на планете&...

Искусственный интеллект и беспилотники помогут находить борщевик СосновскогоИскусственный интеллект и беспилотники помогут на...

Ученые из Сколтеха разработали систему мо...

Секрет долгожительства обезьян-капуцинов нашли в фекалияхСекрет долгожительства обезьян-капуцинов нашли в ...

Международная группа ученых впервые секвениров...

Странные существа обитают на глубине Южного океанаСтранные существа обитают на глубине Южного океан

Глубоко подо льдами Антарктиды обнаружили новы

Спинозавры жили не на суше, а в водеСпинозавры жили не на суше, а в воде

Ученые из университета Портсмута нашли бо...

Эволюция - это дорога с двусторонним движениемЭволюция - это дорога с двусторонним движением

Солдаты муравьев-черепах выглядят словно персо...

Борнео - поистине кладезь новых видов!Борнео - поистине кладезь новых видов!

На малайзийском острове ученые открыли сразу ш...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Химики СПбГУ создали технологию 3D-печати имплантатов из наночастицХимики СПбГУ создали технологию 3D-печати имплантатов
Свыше пяти тысяч разработок представлено на «Карте инновационных решений»Свыше пяти тысяч разработок представлено на «Карте инн
72% пользователей телемедицины — женщины72% пользователей телемедицины — женщины
Геймдев, дипфейк и prompt-инжинирингГеймдев, дипфейк и prompt-инжиниринг
Рекрутеры Татарстана рассказали, почему отказывают соискателям в приеме на работуРекрутеры Татарстана рассказали, почему отказывают сои