Ученые опровергли 60-летнюю теорию эволюции пчел и муравьев

Эусоциальность — одна из самых совершенных форм кооперации в животном мире. При таком устройстве размножается только матка, а тысячи бесплодных рабочих особей ухаживают за потомством и защищают гнездо. Все муравьи, медоносные пчелы и многие осы живут именно так, тогда как среди других насекомых (термитов, жуков или тли) этот феномен встречается крайне редко.

С 1960-х годов учебники биологии объясняли эту загадку гаплодиплоидией — особой системой размножения, при которой самки развиваются из оплодотворенных яиц (имея двойной набор хромосом), а самцы — из неоплодотворенных (с одинарным набором). Из-за этого самки получают от отца абсолютно одинаковый набор генов, а родные сестры связаны между собой сильнее (в среднем на 75% генов), чем были бы связаны со своими гипотетическими детьми (50%).

Биологи полагали, что на заре эволюции древним предкам пчел и муравьев стало математически выгоднее не заводить собственное потомство, а помогать матери выращивать сестер, передавая в следующие поколения больше общих генов. Поколение за поколением эта стратегия закреплялась, пока рабочие особи окончательно не отказались от собственного размножения в пользу сложной коллективной системы с одной откладывающей яйца маткой.

Проверка на 69 тысячах видов

Исследователи из Университета Аризоны решили провести проверку этой фундаментальной теории. Они проанализировали данные о поведении и генетике 68,9 тысячи видов насекомых, построив два крупнейших эволюционных древа. Сопоставив различные системы размножения с частотой возникновения коллективного образа жизни, они надеялись выяснить, действительно ли генетика определяет способность видов к сложным социальным взаимодействиям.

На первый взгляд, результаты исследования подтверждали старую теорию. Однако детальная проверка показала: вся статистика держится лишь на одной-единственной эволюционной ветви — жалящих перепончатокрылых, к которым относятся пчелы, осы и муравьи. Среди всех остальных насекомых, обладающих точно таким же способом передачи генов, коллективные колонии практически не встречаются.

Если бы эта генетическая особенность действительно была главным двигателем эволюции, то и другие виды с такой же генетикой массово создавали бы сложные социальные системы. В реальности же они образуют колонии не чаще, чем виды со стандартной генетикой. Анализ показал, что уникальная система размножения оказалась лишь совпадением внутри отдельной группы насекомых, а не универсальным двигателем эволюции.

Что на самом деле движет эволюцией социальности

Биологи пришли к выводу, что ключевым двигателем эволюции стали вовсе не особенности хромосом, а анатомические детали и навыки: появление жала, способность строить защищенные сложные гнезда, особенности питания и внешние факторы окружающей среды. Именно эти черты сделали совместную жизнь и разделение труда выгоднее одиночного существования.

Таким образом, исследование не только опровергает многолетнюю догму, но и открывает новые горизонты для понимания эволюции кооперации. Возможно, в будущем ученые смогут выявить универсальные механизмы, которые позволяют животным объединяться в сложные общества, — не только насекомым, но и другим видам, включая людей.