Две популяции муравьев-грибоводов

Ученые установили, что исключительно бесполые муравьи-грибоводы в Южной и Центральной Америке на самом деле существуют в виде двух отдельных популяций, одна из которых не утратила способности к половому размножению и обеспечивает выживание и распространение этого вида насекомых, сообщается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Ученые под руководством Кристиана Рабелинга (Christian Rabeling) из университета Техаса (Хьюстон) пришли к такому выводу, изучив образцы ДНК нескольких сотен муравьев рода Mycocepurus smithii из различных областей Центральной и Южной Америки.Эти муравьи питаются грибами, которые они выращивают на срезанных листьях растений. Долгое время эти насекомые считалось бесполыми - ученые не смогли обнаружить ни одного самца муравьев этого вида и установили, что все насекомые в отдельно взятом сообществе являются полными генетическими копиями королевы. Две яйцеклетки в организме самки сливаются и образуют зародыш - ее точную генетическую копию.Однако бесполое размножение не могло объяснить высокую распространенность этих муравьев. Оно не обеспечивает достаточно высокий уровень изменчивости, чтобы сообщества насекомых могли быстро приспосабливаться к новым условиям.Группа Рабелинга попыталась решить эту загадку. Ученые собрали 1930 особей Mycocepurus smithii из разных частей Латинской Америки, и сравнили особо изменчивые участки в их ДНК. Около 1640 муравьев (90%) оказались клонированными потомками бесполых королев. Однако 283 особи появились на свет при помощи полового размножения.Генетический анализ показал, что муравьи-"клоны" происходят из разных источников. По оценкам ученых, существует 66 генетических вариаций бесполых грибоводов, которые разбросаны по всей Южной Америке. Исследователи считают, что такое разнообразие объясняется тем, что данные группы изначально не были бесполыми. Они потеряли способность к половому размножению после того, как их предки покинули родину - леса Амазонии.Биологи установили, что значительная часть муравьев из "половой" группы сконцентрирована на относительно небольшом участке территории в лесах Амазонии. Ученые собрали и проанализировали образцы ДНК Mycocepurus smithii из муравейников у берегов Амазонки и ее притока Риу-Негру.Среди муравьев в этой области половое и бесполое размножение примерно равно распространены - 54% особей были "клонами", и 46% - потомками двух родителей.Кроме того, ученые изучили содержание половых органов нескольких королев, и обнаружили, что в них содержится сперма муравьев-самцов, часть генов которой содержалась в ДНК рабочих муравьев. Исследователи проанализировали ДНК митохондрий - клеточных "энергостанций" - и обнаружили, что большинство бесполых групп M. smithii произошли от двух-трех популяций особей, размножающихся половым путем.По оценкам ученых, часть муравьев потеряла способность к половому размножению около 500 тысяч лет назад. Причиной этого могли выступить микроорганизмы-паразиты или мутации ДНК самок-королев. Исследователи предполагают, что муравьи-грибоводы, как и некоторые другие муравьи, могут спонтанно приобретать и терять способность к половому размножению."Те свидетельства, которые мы обнаружили, показывают, что популяция M. smithii в (Амазонии) размножается половым путем, и что образцы спермы указывают на то, что самцы M. smithii существуют", - заключают ученые.