Бесполые не вымирают

У муравьев Смита обнаружен пол, а палочники существуют без секса уже миллион лет

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.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3318299",
    "incutNum": 1,
    "repl": "<1>:{{incut1()}}",
    "uid": "_uid_3700157_i_1"
}

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-м и 2009 годах три исследования, проведенные на колониях насекомых в Пуэрто-Рико, показали, что

в их муравейниках совсем нет самцов: колонии 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.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "575491",
    "incutNum": 2,
    "repl": "<2>:{{incut2()}}",
    "uid": "_uid_3700157_i_2"
}

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 пуэрториканским, т. е. 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.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3228965",
    "incutNum": 3,
    "repl": "<3>:{{incut3()}}",
    "uid": "_uid_3700157_i_3"
}

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 свои клоны.

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, как 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.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "2297203",
    "incutNum": 4,
    "repl": "<4>:{{incut4()}}",
    "uid": "_uid_3700157_i_4"
}

Оказалось, что два подвида привиденьевых палочников размножаются неполовым путем сотни тысяч лет.

«Наши исследования подтверждают, 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 вида. Однако обеднение генофонда видится гораздо более серьезным недостатком на фоне этого достоинства, и ученые пока не могут объяснить, как бесполые организмы успешно выживают столько лет.