Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Royal Society Open Science, генетически идентичные «муравьи-клоны» демонстрируют удивительное разнообразие в своем влечении к сладкому. В то время как различия в поведении и предпочтениях между видами обычно объясняются генетической изменчивостью, причина множественных «фенотипов» менее очевидна для муравьев, которые являются идентичными клонами.Колонии некоторых видов муравьев, таких как Strumigenysmbranifera, размножаются путем бесполого клонирования, поэтому имеют одни и те же гены, за исключением случайных мутаций.
Таким образом, их реакции на подслащенную воду должны быть одинаковыми, если они определены с рождения.Эколог Эйсуке Хасегава из Университета Хоккайдо и его коллеги проверили, насколько крепким должен быть раствор сахарозы, чтобы отдельные муравьи выпили его в течение одной минуты после обнаружения.
Это указывало на «порог реакции» муравьев. Они обнаружили значительные различия между 82 рабочими из двух групп клонированных муравьев. Некоторые предпочитали 1% раствор сахара — эквивалент диетической газировки, в то время как другие не пили, пока он не достигал 10% — больше как обычная газировка.У команды было три гипотезы: что порог может быть установлен во время личиночной стадии и оставаться неизменным; с возрастом он может увеличиваться или уменьшаться в одном направлении; или это могло быть случайно определено внешними факторами в зрелом возрасте.
Они наблюдали, как муравьи, которые недавно превратились из личинок во взрослых особей, гораздо сильнее предпочитали более концентрированные растворы сахарозы, чем взрослые особи. Более того, 44% взрослых муравьев через месяц изменили свой порог между первым тестом и вторым. Некоторые пошли вверх, другие упали, а другие сохранили свои первоначальные предпочтения.
Эти результаты показали, что порог не установлен на личиночной стадии и может изменяться у взрослых особей с течением времени, но не определяется только старением. Исследователи утверждают, что это убедительно свидетельствует о вовлечении эпигенетических модификаций — химических модификаций ДНК, влияющих на функции генов. Они планируют провести дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, что в геномах клональных муравьев происходят эпигенетические изменения.Цель всего этого разнообразия остается неясной, но экологи обнаружили, что изменение порога реакции поддерживает долгосрочное выживание колоний социальных насекомых, таких как пчелы и муравьи.
Например, группа Хасегавы ранее обнаружила, что колонии как с активными, так и с ленивыми муравьями снижали краткосрочную продуктивность, но сохранялись дольше, чем колонии только с активными рабочими.«Наше исследование показывает, что даже клональные колонии имеют поведенческие вариации, которые могут повлиять на выживание толстой кишки.
Это важно в том смысле, что временная эпигенетическая регуляция может привести к постоянным изменениям в геноме и, следовательно, к эволюции», — говорит Хасегава.