Исследование показывает, что в ловле креветок эусоциальность — социальная система, характеризующаяся совместной заботой о молоди; репродуктивное разделение труда, при котором многие члены группы временно или постоянно бесплодны; и совпадение поколений — только кажется, что они произошли от видов, образующих пары, а не через промежуточные формы социальных систем. Несмотря на филогенетическое и экологическое отличие от насекомых, оказывается, что эволюция эусоциальности в ловле креветок идет по так называемому «субсоциальному маршруту», впервые предложенному для насекомых почти 50 лет назад.
«Наше исследование показывает, что у креветок действительно есть только один способ стать эусоциальным — создать семейную группу, в которой родители и потомство живут вместе», — сказал Соломон Тин Чи Чак, ведущий автор исследования и научный сотрудник лаборатории. доцента Дастина Рубинштейна кафедры экологии, эволюции Экологическая биология. «Коммунальные виды креветок, где отдельные особи живут вместе в большой группе, никогда не переходили в эусоциальные виды».Креветки и многие другие животные могут быть сгруппированы в три основные категории социальной организации: простые, образующие пары виды, в которых воспроизводящиеся пары самцов и самок живут вместе; общества совместного размножения, в которых размножение более или менее равномерно распределяется между членами группы, которые часто не связаны между собой; и сложные, эусоциальные общества, где в воспроизводстве преобладает одна самка, а не размножающиеся особи выполняют функции по уходу за молодыми или по защите и обеспечению группы. Как простые группы переходят эволюционно в более сложные общества, остается неясным. Конкурирующие гипотезы, основанные в основном на исследованиях наземных видов насекомых, таких как муравьи, пчелы, осы и термиты, предполагают, что эусоциальность и общинное разведение являются либо альтернативными конечными точками эволюции, либо общинное размножение является промежуточным этапом в переходе от образования пар к эусоциальности. .Чтобы проверить гипотезы на морской популяции, исследователи заглянули на дно океана.
Креветки-щелкуны из рода Synalpheus — единственный известный морской род, который развил эусоциальность. Обитая в каналах морских губок, большинство этих креветок-щелкунов живут простыми парами.
Однако этот род загадочным образом развил две другие, более сложные формы социальной организации. Хотя исследователи наблюдали все три формы социальной организации у других животных, креветки-щелкуны встречаются редко, поскольку все три формы существуют в одном роде, что заставляет исследователей сомневаться в том, как эусоциальность развивалась в морской среде.Чтобы найти ответы, Чак и его коллеги начали с анализа большой коллекции креветок, собранных за 30 лет в Карибском бассейне. Основываясь на популяционных характеристиках более чем 30 видов креветок, исследователи обнаружили, что они в конечном итоге сгруппированы в категории парообразующих, общинных и эусоциальных групп.
Затем команда попыталась определить, какой тип общества является более вероятным предшественником эусоциальности.Дальнейшие анализы, опубликованные в Nature Ecology. Эволюция предположила, что эусоциальные и общинные виды являются дискретными конечными точками эволюции, которые развивались независимо от парообразующих предков по альтернативным путям.
Эта модель параллельна наблюдениям у насекомых и позвоночных, и текущее исследование подтверждает, что эта модель применима и к морским щелкающим креветкам — эусоциальность возникает только тогда, когда вылупившиеся детеныши остаются рядом с домом, а не рассредоточиваются по другим губкам или частям моря. из «семьи» делает невозможным формирование семейной группы.По словам Чака, открытие подтверждает важность родственного отбора — основы теории социальной эволюции за последние полвека — в стимулировании социальной эволюции и предлагает общую модель социальной эволюции животных.«Эта работа помогает нам понять эволюционную историю эусоциальных и общинных социальных систем, которые в социальном плане более сложны, чем образование пар», — добавил он. «Если мы хотим узнать больше о том, как сложные социальные системы эволюционировали в более широком смысле у других видов животных, теперь у нас есть информация из более широкого круга таксономических групп, которая подкрепляет закономерности, наблюдаемые в более часто изучаемых группах.
Наши результаты показывают, что общинные и эусоциальные виды эволюционируют по своему собственному пути. На самом деле это две очень разные социальные организации, и они могли развиваться по разным причинам. Понимание экологических и генетических основ того, как и почему образующие пары виды переходят к общинным и эусоциальным видам, будет иметь важное значение для нашей будущей работы . "