Генетика или среда? Как у муравьёв решается, кто станет королевой, а кто — рабочим

Новое исследование подтверждает, что размер тела муравья тесно связан с его кастой, и что этот процесс определяется как генетикой, так и условиями окружающей среды. Группа учёных обнаружила, что более крупные муравьи становятся королевами, а меньшие — рабочими. Результаты исследования были опубликованы в журнале PNAS.

Учёные изучили муравьёв вида Ooceraea biroi, используя клонированных особей, что позволило точно контролировать генетические и экологические переменные. Исследование показало, что в отличие от некоторых других насекомых, у муравьёв размер тела всегда чётко коррелирует с кастовыми признаками.

Даже когда муравьи выращивались в одинаковых условиях, генетически разные муравьи одного размера имели разные шансы стать королевами или рабочими, что подчёркивает влияние генетики на развитие каст.

Для эксперимента учёные поддерживали постоянный генотип личинок, меняя условия их выращивания, такие как количество пищи и температура. Они обнаружили, что эти факторы влияли на размер личинок, что, в свою очередь, определяло их дальнейшую роль в колонии.

Например, даже при недостатке пищи маленькие муравьи, которые всё же достигали определённого размера, становились королевами. Однако размер не был единственным фактором — генетика могла изменять размер, при котором признаки, характерные для королевы, проявлялись.

Это открытие подтверждает, что размер тела и кастовая принадлежность муравьёв не могут изменяться независимо друг от друга. Как пояснил Патрик Пекарски, соавтор исследования, "если какой-либо фактор окружающей среды влияет на касту, он также повлияет на размер". Это означает, что любые изменения в размере тела муравья напрямую связаны с его функцией в колонии.

Кроме того, это исследование имеет значение и для более широкого понимания биологии и социальной организации муравьёв. Профессор Дэниел Кронауэр, руководитель исследования, отметил, что изучение кастовых различий у муравьёв даёт уникальное представление о том, как развиваются социальные роли, функции мозга и динамика колонии.