Однако исследователи социальных насекомых нашли решение. Дэниел Кронауэр из Университета Рокфеллера, руководитель Лаборатории социальной эволюции насекомых, и его коллеги разрабатывают вид небольших муравьев-рейдеров в качестве модельного организма, чтобы задать вопросы о взаимосвязи между генами, социальным поведением и эволюцией.
В двух недавних статьях исследователи сначала объясняют уникальную и потенциально полезную биологию этого 2.5-миллиметровый муравей.
Затем, работая с сотрудниками из Парижского университета 13, они приступили к изучению взаимодействия между личинками и их нянями и влияния на репродуктивный успех молодых муравьев во взрослом возрасте.
Клональные муравьи-налетчики, вид Cerapachys biroi, размножаются путем клонирования и живут колониями по несколько сотен почти генетически идентичных рабочих. Это делает этих муравьев идеальными для исследований, в которых проверяется, как конкретная генетическая структура реагирует на различные условия, пишут исследователи в Current Biology.
С помощью сотрудников BGI China исследователи из лаборатории Кронауэра секвенировали геном клонального муравья-рейдера. Это важный шаг к использованию муравьев в экспериментах, проводимых годами на традиционных модельных организмах, таких как мыши и дрозофилы.
«Мы показали, что спарившиеся по колонии родственники чрезвычайно тесно связаны друг с другом, при этом все особи в колонии по существу генетически идентичны. Это дает нам точный контроль в экспериментах, потому что нам не нужно учитывать индивидуальные генетические вариации », — говорит Питер Оксли, постдок в лаборатории, который руководил работой по созданию клонального муравья-рейдера как многообещающего нового модельного организма.
Во втором исследовании, одном из первых, в котором использовались клональные муравьи-рейдеры, команда под руководством Серафино Тезео из Парижского университета 13 использовала уникальные аспекты биологии муравьев для проверки косвенной роли, которую гены играют в формировании будущего. идентичность личинок и целых колоний, глядя на взаимодействие между личинками и взрослыми особями. Они сделали это, наблюдая за успехом двух клонов муравьев, A и B, в чистых колониях или смешанных вместе в химерные колонии. Они также меняли выводки, поэтому взрослые особи A выращивали личинок B и наоборот.
Оказалось, что личинки A и B развивались по-разному в зависимости от того, выращивали ли их медсестры A или B. Оставленные в покое, чистые колонии А дали самое молодое поколение после шести поколений, что сделало их более успешными, чем колонии В. Однако в смешанных колониях B добился большего успеха, потому что его личинки чаще превращались в крупных взрослых особей, которые специализируются на кладке яиц, а не в более мелких, ориентированных на добычу пищи особей.
Исследователи подозревают косвенный генетический эффект, в частности, социальное влияние. Чтобы начать различать динамику, они попросили взрослых особей одного клона вырастить личинок другого.
Опять же, B лучше справлялся с воспитанием у медсестер A, чем любая другая комбинация. Результаты опубликованы в Nature Communications.
Стратегия колонии B, заключающаяся в предпочтении воспроизводства перед добычей пищи, когда ее воспитывают медсестры колонии A, попахивает социальным паразитизмом, в котором один организм использует социальное поведение другого для своей выгоды. «Это не означает, что B — паразит в процессе становления, просто разъединение нормального взаимодействия между личинками и их почти идентичными взрослыми нянями показывает наличие этого механизма», — говорит Кронауэр.
Исследование показывает, что у социальных видов генетический состав сам по себе не дает достаточно информации для прогнозирования социального поведения.
Напротив, взаимодействие между социальными партнерами, такими как личинки и их опекуны, являются решающими детерминантами и могут привести к неожиданным результатам.
