Ученые обнаружили у огненных муравьев, захвативших США и Австралию, аналог XY-хромосом. В отличие от млекопитающих, у муравьев эти хромосомы определяют не пол, а тип социального поведения.
Результаты исследования, проведенного швейцарскими специалистами из Лозаннского университета, опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.
Огненные муравьи (Solenopsis invicta) были завезены в США из Южной Америки в начале 1930-х годов и затем распространились по всему миру. Расселению этих насекомых, обладающих болезненным укусом, способствуют крупные самки, которые разлетаются на значительное расстояние, основывают новые гнезда и затем «царствуют» в них в одиночестве. В то же время у S. invicta с другим типом социального поведения развиваются менее крупные самки. Они вылетают из гнезда недалеко, и при помощи рабочих особей основывают муравейник, где затем живет сразу несколько цариц.
Авторы работы выяснили, что «политическое устройство» муравьев, а именно, наличие у них одной или нескольких цариц, определяется социальными хромосомами двух вариантов – SB и Sb. Если особи S. invicta несут пару хромосом SB, то они имеют одну царицу и относятся к «захватчикам». Если же огненные муравьи обладают хромосомами и SB, и Sb, то они «управляются» несколькими царицами и расселяются хуже. Насекомые же с хромосомным набором SbSb нежизнеспособны. По аналогичной схеме у людей и других млекопитающих хромосомы X и Y определяют пол.
Больше половины социальной хромосомы занято участком ДНК, который в ходе мейоза (полового деления) не подвергается рекомбинации, обмену генетической информацией между гомологичными участками ДНК парных хромосом. Считается, что именно прекращение рекомбинации и привело к формированию особой половой Y хромосомы у человека. Видимо, таким же образом у муравьев образовалась хромосома Sb. По расчетам ученых, хромосома этого типа перестала обмениваться информацией с SB около 390 тысяч лет назад, что и привело к формированию двух разновидностей социального поведения.
Всего участок, выпавший из процесса обмена ДНК между SB и Sb, содержит 616 генов. «Наше открытие поможет разработать новые стратегии контроля численности вредителей. Например, создать такой пестицид, который сможет отключать социальные гены и ввергать муравьев в состояние анархии», --- пояснил Янник Вурм, один из авторов работы.
