Старая жена наклонировала новых

Вопреки распространённому заблуждению, термиты не относятся к семейству муравьёв, а представляют не то что другое семейство, а целый иной отряд класса насекомых. На деле они ближе к тараканам, но по каким-то неведомым пока причинам уже сотни миллионов лет назад «решили» вести общественный образ жизни.

Как и у других социальных насекомых, у термитов есть чёткое деление на касты – в данном случае рабочих, солдат и способных к размножению особей – царя и царицы термитника. Есть в гнезде и некоторое количество нимф, которые могут со временем вылететь из гнезда и, встретив нимфу другого пола, основать новую колонию. После встречи любовники отгрызают друг другу крылья, дабы партнёр из гнезда никуда не улетел.

Правда, при таком эволюционном расстоянии от тех же муравьёв или пчёл механизмы регуляции кастового состава у термитов совсем другие. В частности, ранее учёные показали, что принадлежность к касте определяется не питанием и воспитанием, а генами – по крайней мере, для некоторых хорошо изученных видов, а скорее всего, и для большинства.

Есть у термитов и другие отличия. И рабочие, и воины – не неполноценные самки, лишённые второго набора хромосом, а вполне нормальные самки и самцы, получившиеся в результате нормального полового размножения. Они просто не лезут в царские дела по поддержанию численности колонии, а вылететь из неё им не позволяет отсутствие крыльев.

Но самое удивительное и, пожалуй, даже возмутительное – это то, что хозяин колонии спаривается не только с «первичной» царицей, но и десятками других репродуктивных самок. Поскольку все особи колонии являются потомками самки и самца, это не что иное, как инцест. Конечно, у насекомых нет человеческой морали, но такое кровосмешение обычно ничем хорошим не заканчивается: живучесть таких особей по всему живому царству меньше, и колония постепенно вырождается. В конце концов, чтобы не допустить такого безобразия, когда-то и появилось половое размножение. А здесь, получается, самец оплодотворяет своих собственных дочерей.

Оказывается, нет. По крайней мере, у одного вида термитов «вторичные» царицы, с которыми он спаривается, – это дочери царицы, но не его собственные.

Притом ни о каком «нагуливании» детей на стороне речи не идёт. Как выяснили учёные из Японии и США под руководством Кэндзи Мацуры из Университета Окаямы, эти «дочери» – точные генетические копии, клоны самки. Вторичные самки получаются в результате партеногенеза – девственного размножения неоплодотворённых яиц с удвоением имеющихся в нём материнских хромосом.

Иными словами, самка решила проблему инцеста, подсунув самцу своих клонов.

Мечта некоторых мужчин, чтобы всех женщин звали одинаково – «так будет проще», у термитов доведена до своего логического завершения: в пределах гнезда привлекательные с точки зрения размножения самки вообще ничем не отличаются.

Мацура и его коллеги, опубликовавшие соответствующее короткое сообщение в последнем номере Science, изучили 30 гнёзд подземных термитов вида Reticulitermes speratus в 5 разных районах Японии. Учёные провели полную перепись термитного населения в гнёздах, оценив количество рабочих и воинов и пересчитав всех нимф, царей и цариц (последнее несложно, репродуктивная самка может быть и в десять раз больше рабочего термита). Кроме того, Мацура и его коллеги провели генетический анализ более чем 300 особей по пяти генетическим маркерам.

Как оказалось, в колониях было от десятка до сотни вторичных цариц (в среднем 40–70), причём в большинстве колоний первичной царицы уже и след простыл. В единственной колонии, где первичная царица оставалось, в размножении ей помогали аж 128 дочек-клонов! В то же время вторичных царей удалось найти всего пару, из чего учёные делают вывод, что репродуктивные самцы живут гораздо дольше, чем самки; им, впрочем, и работать приходится меньше.

Что же касается генов, то почти все (131 из 135) вторичные самки были точными копиями своих матерей (с точностью до пяти маркеров, правда, но для выборки в 135 генотипированных особей вполне достаточно), и ни у одной из оставшихся 4 не нашлось ничего похожего на гены основателя колонии. А вот рабочие и нимфы – потенциальные основатели колоний – были плодом нормальной двуполой любви царя и царицы (без исключений и с 2 исключениями из 40 генотипированных нимф соответственно).

Учёные полагают, что стратегия «клонирования» более чем разумная. Во-первых, это способ избежать инцеста и следующего из него снижения жизнеспособности потомства. Во-вторых, притом что цари живут дольше, избежать замены одной матки на другую всё равно бы не получилось.

А так эта матка оказывается генетически бессмертной.

По крайней мере, до тех пор пока существует колония. В общем, получается не «эгоистичный ген», а целый «эгоистичный геном», не напрягающийся по поводу гибели своего индивидуального носителя.

Биологи полагают, что эти результаты – лишь вершина айсберга. О репродуктивных стратегиях термитов известно гораздо меньше, чем о таковых у муравьёв или пчёл. Дальнейшие генетические исследования общественных насекомых могут удивить ещё не одним неожиданным поворотом и поведать что-нибудь важное о самом половом размножении, заключают авторы.