У муравьёв обнаружена первая в своём роде "социальная хромосома"

На фото огненные импортные красные муравьи: королева (крупная), пять рабочих особей (мелкие), одна личинка (белая), на фоне расшифрованной ДНК их социальной хромосомы

(фото Romain Libbrecht, Yannick Wurm).

Родиной огненных импортных красных муравьёв (Solenopsis invicta) является Южная Америка. Но менее чем за последние 100 лет этот вид, склонный к захвату новых территорий, заселил Мексику, США, острова Карибского бассейна, а также Австралию, Малайзию, Тайвань, Филиппины и Китай. Надо ли говорить, что экспансия этих насекомых продолжается и дальше, тем более что борьба с ними пока не принесла результатов. К слову, видовое название отражает этот факт, ведь invicta означает "непобедимый".

Красные огненные муравьи являются одним из самых опасных видов своего семейства. Они облают мощным жалом и ядом, действие которого похоже на ожог огнём (отсюда и название). Известны даже случаи возникновения у человека анафилактического шока от укусов этих муравьёв, который в некоторых случаях приводил к смертельному исходу.

S. invicta живут в колониях двух типов: либо с одной, либо с сотнями королев. Для того чтобы найти ключ к выбору стратегии поведения муравьёв, группа учёных из университета Лозанны (Université de Lausanne) и Школы биологических и химических наук университета Королевы Марии (Queen Mary’s School of Biological and Chemical Sciences), а также их тайваньские и американские коллеги просканировали геномы более 500 красных огненных муравьёв.

На фото огненные импортные красные муравьи: королева (крупная), пять рабочих особей (мелкие), одна личинка (белая), на фоне расшифрованной ДНК их социальной хромосомы (фото Romain Libbrecht, Yannick Wurm).

Ведущий автор исследования доктор Джон Ван (John Wang) и его коллеги обнаружили, что столь существенные различия в социальной организации определяются строением хромосомы, которая несёт один из двух вариантов группы тесно связанных генов, так называемого "супергена". Эти наборы отличаются друг от друга мутациями в определённых генах. Последний содержит более 600 различных генов, которые в комплексе регулируют взаимоотношения насекомых.

В статье, опубликованной в журнале Nature, исследователи сообщают, что хромосомы муравьёв (учёные обозначают их B и b) развились так же, как X и Y хромосомы у человека, хотя и отличаются от них по структуре.

То есть если рабочие особи в колонии являются носителями исключительно варианта В, то они готовы принять только одну королеву с хромосомным набором ВВ. Остальных желающих, кстати, ждёт смерть. В случае же варианта b, муравьи примут многих королев с хромосомным набором Bb.

"Ранее было установлено, что подобные различия в структуре хромосомы определяют различные формы крыла у бабочек или появление раковых заболеваний у человека. Теперь мы впервые видим "суперген", который отвечает за социальное поведение", — рассказывает один из авторов исследования Янник Вурм (Yannick Wurm).

В итоге в период размножения молодые крылатые королевы выходят из колоний для оплодотворения самцами. Самки из колонии с одной королевой не могут вернуться назад и разлетаются на большие расстояния в разные стороны для образования собственных колоний. Подобная стратегия позволяет муравьям с большим успехом расселяться.

Вторая группа самок вступает в колонии второго типа (со многими королевами) и тем самым обеспечивает увеличение численности рабочих особей.

Обе социальные стратегии работают на благо популяции с огромным успехом. Поэтому открытие группы генов, ответственной за столь чёткое разделение муравьёв, открывает перспективу для создания пестицидов, действие которых будет направлено на отключение определённых генов и сбой общей "программы" насекомых. Учёные надеются, что искусственная организация анархии в муравьином сообществе поможет людям в борьбе с ними.

Также по теме:
Муравьи научились убивать врагов струёй газа 
Растение наняло муравьёв для защиты цветков от нежелательных опылителей  
Старые термиты подрываются на токсичных бомбах ради защиты колонии  
Термиты помогут людям в поиске месторождений золота 
В борьбе за выживание жуки обзавелись ручкой для переноски