Грибоводство вместо секса

Общественные насекомые продолжают преподносить сюрпризы, предъявляя ученым все новые и новые способы размножения. Совсем недавно японские исследователи обнаружили термитов, недолговечные королевы которых, дабы избежать инцеста в колонии, подсовывают королям для размножения свои точные копии – дочерей-клонов. Теперь выясняется, что и у муравьев клонирование играет куда более важную роль, чем считалось прежде.

Живущие в бассейне Амазонки муравьи-грибники Mycocepurus smithii напрочь отказались от сексуального размножения, и каждая рабочая особь в колонии является точной копией матки.

Обычно в муравьиных колониях, да и у некоторых других насекомых, из неоплодотворенных яиц вырастают самцы, которые бесцельно бродят по муравейнику, пока у них не вырастут крылья. После этого трутни муравьиного царства отправляются в единственный в своей жизни полет, который закончится впрыскиванием генетического материала в тело дочери матки какого-нибудь другого гнезда.

Лишившись цели в жизни, самец очень скоро умирает, а матка основывает новую колонию, по своему собственному усмотрению откладывая то неоплодотворенные яйца будущих самцов – векторов распространения своих генов, то оплодотворенные припасенным семенем яйца новых самок. Немногие счастливицы из них станут в будущем новыми королевами, а большая часть всю жизнь проработает на благо колонии, основанной матерью: все рабочие особи в муравейники – это дочери ее и того самца, что уже давно умер.

Как выяснили ученые из США, Австралии и Панамы под руководством Анны Химлер из Университета штата Аризона, M. smithii отказались от промежуточного звена размножения в виде летающих самцов. Все особи в этой трудолюбивой колонии – самки, и все они – точные копии матки и, соответственно, друг друга. В каком-то смысле амазонские муравьихи воплотили в жизнь мечту радикальных мужененавистниц, полностью избавившись от «бездельников», единственное назначение которых – продолжение рода.

Как призналась Химлер в интервью BBC, на этот удивительный факт ученые наткнулись случайно. Поначалу они занимались изучением основного занятия колоний – выращивания грибов и ролью отдельных особей в этом процессе. Замучившись искать в гнезде очевидных самцов, ученые провели ДНК-анализ попавшихся им особей и обнаружили, что, во-первых, все обследованные особи – действительно самки, а во-вторых, что они клоны матки.

После этого ученые обратили внимание на органы размножения матки и обнаружили, что

важнейший орган их полового размножения – копулятивная сумка, в которую у большинства муравьев перед образованием колонии поступает семя самцов, у M. smithii редуцирована до неспособности выполнять свою функцию.

«У социальных насекомых много способов размножения, но у этого вида выработался свой особенный тип», говорит аризонский энтомолог. Работа ученых опубликована в последнем выпуске Proceedings of the Royal Society B.

Пока Химлер и ее коллеги не могут сказать, когда возникло такое поведение, откуда оно появилось и какой от него прок. Чтобы разобраться с первым вопросом, ученые намерены изучить ближайшую родню M. smithii – их гены и регенеративное поведение; не исключено, что муравьи Смита окажутся не такими уж уникальными среди других амазонских грибников. Может быть, эти исследования помогут разобраться и с вопросом, откуда появилось такое размножение – вряд ли муравьихи способны перенять его от выращиваемых ими грибов, которые размножаются именно бесполым образом.

Самый же главный вопрос – зачем муравьям понадобилось такое поведение и что оно им дает. Ведь половое размножение возникло не случайно: в отличие от грибов насекомые – слишком сложные организмы, чтобы полагаться на случайные мутации для поддержания своего генетического разнообразия. А без генетического разнообразия положение муравьев очень нестабильно: если найдется один-единственный паразит, с которым не может справиться какая-то одна особь, им будет повержена вся колония.

Интересно будет разобраться и в том, как поддерживается порядок в колонии, и в деталях образования новых гнезд. Ведь если все самки в этом «женском монастыре» ни на грамм не отличаются ни друг от друга, ни от «настоятельницы», статус последней оказывается под вопросом. Сейчас ученые пытаются разобраться, как сестры живут и ладят.