В мире насекомых существует сообщество муравьев, где нет места рабочим и самцам. Только королевы. Каждая из них с рождения «запрограммирована» на одну поведенческую стратегию — захват чужого гнезда и основание собственной линии; спаривание при этом не играет никакой роли.
Обычно муравьиная колония держится на строгом разделении ролей. На вершине иерархии — одна или несколько королев. То есть колонии бывают моногинные (одна королева) и полигинные (несколько королев). Основная функция королевы — откладывать яйца и обеспечивать воспроизводство.
Ниже по иерархии — многотысячная армия рабочих. Это тоже самки, но с недоразвитой половой системой. Они строят муравейник, добывают еду, ухаживают за личинками и защищают дом от врагов. Где-то в тени, появляясь лишь на короткий период, живут самцы. Их судьба незавидна и коротка: оплодотворить молодую королеву и умереть. Такая схема работала миллионы лет и считалась незыблемой. Но природа, как всегда, приготовила сюрприз.
В девяти локациях на японских островах Хонсю и Сикоку обитают паразитические муравьи Temnothorax kinomurai. На протяжении 40 лет энтомологи предполагали, что этот вид производит только королев. Однако убедительных доказательств до недавнего времени не хватало.
Молодые королевы Temnothorax kinomurai находят небольшое гнездо родственного вида Temnothorax makora и проникают в них обманным путем, по-видимому, подделывают химический профиль, по которому Temnothorax makora узнают «собратьев».
Там Temnothorax kinomurai атакуют и убивают местную королеву, а также часть рабочих муравьев. Те рабочие, которые выжили, продолжают жить в гнезде, но теперь заботятся уже о потомстве захватчицы.
В таких «смешанных» муравейниках ученые находили несколько десятков рабочих Temnothorax makora и от одной до трех королев Temnothorax kinomurai. Королевы различались по внешнему виду: одни имели крылья на раннем этапе жизни, другие были бескрылыми. При этом рабочих муравьев и самцов именно вида Temnothorax kinomurai в этих гнездах исследователи не встречали.
Международная команда энтомологов под руководством Юргена Хайнце (Jürgen Heinze) из Регенсбургского университета в Германии попыталась разобраться в вопросе: действительно ли все представители Temnothorax kinomurai только королевы?
Для этого ученые собрали шесть колоний Temnothorax kinomurai и разместили их в лабораторных искусственных муравейниках. Там они вырастили 43 особи. Детальный осмотр половых органов подтвердил: все насекомые — полноценные самки, способные к размножению. Самцов не было.
Затем ученые провели еще один эксперимент. Этим 43 новоиспеченным маткам дали шанс провернуть то, что заложено в их инстинктах, — захватить власть. Каждую подсадили в гнездо к виду Temnothorax makora.
Только семь из них выжили и успешно покорили чужие гнезда. Они убили хозяйку гнезда и часть рабочих, после чего оставшиеся в живых муравьи приняли захватчицу за свою. Обманутые рабочие вырастили новое потомство — еще 57 особей. Все вновь появившиеся муравьи оказались королевами.
Если в сообществе Temnothorax kinomurai только королевы, как они появляются на свет без спаривания? Ответ кроется в типе размножения. У этих муравьев работает механизм, который ученые называют партеногенезом. Простыми словами, это размножение без оплодотворения. Матка производит потомство из собственных неоплодотворенных яйцеклеток. По сути, она создает клонов — генетические копии самой себя, то есть самок, способных к размножению.
Захват чужих гнезд — достаточно рискованная стратегия. Многие королевы погибают и не успевают закрепиться в новой колонии. Но у Temnothorax kinomurai есть преимущество. Все их дети — будущие королевы. Значит, каждая из них может попытаться создать собственную колонию. В результате шансов становится гораздо больше.
Хайнце пояснил это так: если у обычной муравьиной королевы рождаются и «дочери», и «сыновья», то у Temnothorax kinomurai каждая особь — потенциальная основательница новой колонии. Даже при высокой смертности во время захвата чужих гнезд шансы на распространение генов у таких маток гораздо выше, чем у тех, кому для размножения нужны самцы.
По мнению авторов научной работы, Temnothorax kinomurai можно назвать «финальной стадией эволюции социального паразитизма». Природа помогла этому виду обойти некоторые правила, по которым живут остальные муравьи. Temnothorax kinomurai отказались от всего, что считается обязательным для муравьев: от самостоятельного основания гнезд, от разделения на касты, от самцов. Они превратились в идеальных захватчиков, чье существование полностью зависит от способности обманывать и убивать.
Научная работа опубликована в журнале Current Biology.
Автор: Игорь Байдов