Вчені виявили, що нова форма мурашиного співтовариства поширилася серед видів. Вони виявили, що після того, як нова форма суспільства розвинулася в одного виду, «соціальний суперген», що несе набір інструкцій для нової соціальної форми, поширився на інші види. Це поширення відбулося шляхом гібридизації, тобто схрещування між мурахами різних видів. Така малоймовірна подія забезпечує альтернативний спосіб життя, роблячи мурашок більш успішними, ніж якби у них була тільки первісна соціальна форма.
У червоних вогняних мурахів спочатку були тільки колонії з однією маткою. Раніше вчені виявили, що близько мільйона років тому виникла нова соціальна форма, в якій колонії могли мати десятки маток.
Конкретна версія великої ділянки хромосоми, звана «соціальним супергеном», включає генетичну інформацію, необхідну для того, щоб змусити робітників приймати більше однієї матки. Нове дослідження проаналізувало повні геноми або набори інструкцій 365 самців вогняних мурахів, щоб вивчити еволюцію соціального супергену, і виявило, що одна і та ж версія цієї хромосоми присутня у декількох видів вогняних мурахів.
Передача великих обсягів генетичної інформації між видами відбувається дуже рідко через генетичну несумісність. Однак у цьому випадку переваги наявності декількох маток переважали над несумісністю, і генетичний матеріал неодноразово поширювався на інші види від одного виду-джерела, в якому розвинулася ця нова соціальна форма.
Соціальна форма з кількома королевами має переваги в деяких ситуаціях. Наприклад, колонія з кількома матками має більше робітників і, таким чином, може перевершити колонію з однією маткою. Крім того, у разі лиха, наприклад, повені, колонія з кількома матками з меншою ймовірністю залишиться без маток.
"Наше дослідження показує, як еволюційні інновації можуть поширюватися серед видів. Воно також показує, як еволюція працює на рівні ДНК і хромосоми ", - кажуть вчені.
Для них було дуже несподівано виявити, що інші види можуть набувати нової форми соціальної організації за допомогою гібридизації.
Супергенна область, що створює колонії з кількома матками, являє собою велику ділянку хромосоми, що містить сотні генів, які працюють разом точно налагодженим чином, тому раптове змішання з різними версіями багатьох генів іншого виду складно і дуже рідко.
Розміри червоних вогняних мурашок варіюються від дрібних до середніх, що робить їх поліморфними. Розміри робітників становлять від 2,4 до 6,0 мм.
"Замість того, щоб стратити додаткових маток, як це було б у колонії з однією маткою, нова версія супергену змушує робітників приймати кількох маток. Після ретельного вивчення історії супергену і нової соціальної форми ми потім хочемо визначити, які гени або частини супергінної області, призводять до цих змін у поведінці. Це також допоможе заповнити більше прогалин у нашому розумінні еволюційних процесів ", - кажуть дослідники.
Дослідження показує, як детальний аналіз великої кількості комах може дати несподіване нове розуміння того, як працює еволюція. Вчені застосували методи великомасштабного секвенування ДНК, що дозволило їм виявити один з перших добре відомих супергенів.
Червоні вогняні мурахи родом з Південної Америки і сумно відомі своїм болісним укусом.
Один з цих видів відомий у багатьох інших частинах світу, де його агресивність і висока щільність популяцій зробили його інвазивним шкідником. Спроби контролювати поширення цього виду в основному не увінчалися успіхом, про що свідчить його латинська назва Solenopsis invicta, що означає «непереможний».
