Эволюция муравьев: организация колоний

Перейти в оглавление раздела: Все о муравьях

ЭВОЛЮЦИЯ МУРАВЬЕВ ДЛИТСЯ 100 МИЛЛИОНОВ ЛЕТ

Муравьи - одни из древнейших обитателей нашей планеты. Но, как недавно стало известно исследователям, многие из живущих ныне 15 тысяч видов этого семейства насекомых находятся на разных стадиях коллективного устройства своей жизни. В одних случаях ученые наблюдают колонии, раздираемые внутренними противоречиями, в других - идеальную гармонию, но достигаемую за счет подавления индивидуальных интересов. тогда все в муравейнике "работает", как части отлаженного механизма.

Часто муравьиная семья имеет только одну царицу, или, по-другому, матку, откладывающую яйца. Подавляющее их число предназначе но для выведения рабочих муравьев, дочерей царицы, неспособных к яйцекладке. Только из нескольких яиц выйдут молодые царицы, которые, повзрослев, совершат свой брачный полет и улетят из колонии, чтобы образовать новую семью. Неосемененные яйца дадут мужское потомство.

Рабочие муравьи словно бы жертвуют собой, не становясь родителями, чтобы выкормить, вырастить свою плодоносящую сестру и ее потомство, чтобы вести хозяйство колонии. Однако гены рабочих муравьев продолжают жить в потомстве их сестры, создавшей новую семью, - молодой царицы. То, что на первый взгляд нам кажется самоотверженностью и бескорыстием, на самом деле, с точки зрения генной стратегии и интересов муравьиной колонии, является своекорыстием, необходимым для сохранения наследственности. И оно оказывается полезным - доказательством тому служит история этого семейства насекомых, длящаяся, по меньшей мере, 100 миллионов лет. К нашим дням семейство муравьев насчитывает уже более 15 тысяч видов.

Анализ распределения генов показывает: рабочие муравьи-сестры имеют больше общего наследственного материала, чем могло бы быть у их потомства, будь эти рабочие муравьи способными к продолжению рода (тогда к материнским генам прибавились бы гены разных отцов). Каждая из сестер обладает (из-за особенностей размножения муравьев) в среднем 75 процентами наследственного материала, присущего всему поколению. Сами они, как уже сказано, не принесут потомства, поэтому их задача - выкормить как можно больше молодых маток, своих сестер, могущих передать эти гены новой семье.

Недавние исследования показали, что в сверхкрупных колониях, имеющих не одну, а много маток, принадлеж ность к одному и тому же набору генов уже не выдерживается. Пример - жизнь так называемых огненных муравьев. В данном случае рабочие муравьи, выхаживающие молодняк, находятся с ним в отдаленном родстве, но тем не менее свою задачу они выполняют самоотверженно, до полного изнеможения заботясь о каждом юном существе и мужественно защищая его от внешних врагов.

Но вернемся к колонии муравьев, где есть только одна матка. Ее оплодотворяют примерно 20 самцов. Обычно такая матка совершает лишь один брачный вылет, и полученные спермии расходует всю свою жизнь. Любопытно, что спермии каждого из самцов хранятся в ее организме отдельно от спермиев других, поэтому в каждом посеве яиц имеется наследственный вклад лишь одного отца. Если же спермии многих самцов смешиваются в организме матки (так тоже бывает), то она производит потомство, в котором каждая из дочерей обладает только 25 процентами одинакового наследственного материала. Так размножаются, например, муравьи-листорезы.

Кажется, для рабочих сестер было бы важнее заботиться о том, чтобы вводить в жизнь молодняк, наиболее близкий им по генетическому родству, то есть самим производить потомство. Этого должна была бы требовать диктатура гена, как говорят ученые. Почему же тогда природа этому не способствует? "Возможно, только потому, что рабочие сестры не могут поступать иначе", - констатирует немецкий исследователь из Вюрцбурга Берт Холлдоблер. У многих видов разделение обязанностей в колонии зашло так далеко, что муравьи на всю жизнь генетически заключены в рамки той "специальности", которую они получают, еще не увидев солнечного света. Такая колония живет как единый сверхорганизм, из него никто не может убежать или поменять в нем свое положение.

Сверхорганизм - это удивительное явление, свойственное немногим видам так называемых социальных насекомых. В нем царит принудительный мир. Он завершил долгую эволюцию, прошедшую через множество внутренних конфликтов. Сегодня становится все яснее, как много сделала эволюция для социальных насекомых, преодолев поистине неразрешимые противоречия, некогда раздиравшие муравьиные коллективы. История муравьев - это, можно сказать, история непрерывной борьбы...

Читать дальше: Эволюция муравьев: организация колоний