Павуки аж ніяк не схильні до суспільного життя, але ряд їх видів незалежно один від одного все ж стали соціальними. Виявляється, це щоразу призводило до прискорення павукової еволюції і характерних змін в геномах, які супроводжують появу соціальності і в інших тварин.
Соціальні павуки на павутині / © The Hindu
Безліч видів тварин з різних систематичних груп перейшли до соціального способу життя. Це означає, що їх особини тісно взаємодіють між собою, залежать один від одного і живуть стабільними групами. Такі бджоли або мурахи, терміти і безліч інших істот — від ссавців (голих землекопів) до ракоподібних. Неважко здогадатися, що в кожному випадку соціальність виникає незалежно, проте її еволюція йде подібним чином.
Не стали винятком і павуки-членистоногі, які аж ніяк не схильні до «командної роботи» і турботи про свого ближнього. Зазвичай це яскраві індивідуалісти і хижаки-одинаки, готові при нагоді з’їсти навіть представника власного виду. Однак перехід до соціальності незалежно один від одного все ж зробили як мінімум 22 види павуків, що представляють вісім родів і шість сімейств.
Саме на таких нестандартних павукоподібних звернули увагу автори статті в Nature Communication. Їх цікавило, як суспільний спосіб життя позначився на геномі павуків, адже відомо, що в інших тварин він пов’язаний з певними і в цілому схожими генетичними перетвореннями.
Деякі гени при цьому особливо сильно змінюються — їх відомо чимало, кілька сотень. Як правило, такі гени виконують особливі і важливі функції: керують розвитком мозку, поведінкою і метаболізмом. Відомо також, що гени з цього списку визначають соціальні взаємодії тварин і навіть беруть участь у розвитку психічних і поведінкових розладів людини.
- Військові вирушили на вивчення загадкового гулу з дна океану в канадській Арктиці
- Археологи з’ясували, що голубів тягнуло до людей ще 3000 років тому (фото)
Об’єктом нового дослідження стали транскриптоми 22 видів павуків, серед яких лише вісім ведуть соціальний спосіб життя. Шість позначені як “субсоціальні”, тобто їх можна вважати суспільними лише частково. Цінно, що три роди вивчених павуків були представлені як соціальними видами, так і “індивідуалістами”.
В результаті вдалося з’ясувати, що перехід до соціальності дійсно відбувався закономірно і викликав у різних павуків подібні зміни геному. Вони зачіпають різні рівні його організації — від окремих генів і специфічних сайтів до повногеномних перебудов.
Важливо відзначити, що у павуків, які перейшли до соціального образу еволюція геному прискорюється.
На рівні генів вчені змогли виділити як ті, відбір яких йшов інтенсивніше (таких виявилося 671 — це, наприклад, гени імунної системи), так і ті, що відбираються менш активно (їх приблизно 850, вони беруть участь в розмноженні, а також реплікації і транскрипції ДНК). Очевидно, вони втрачають значимість у тих павуків, що вважали за краще жити в компанії.
Серед окремих важливих для павукової еволюції генів варто відзначити AUTS2 і Dys. Вони керують розвитком нейронів і утворенням синапсів, а також впливають на соціальні взаємодії у, здавалося б, зовсім не схожих на павуків мишей. Крім цього, мутації гена AUTS2 у людини пов’язані з неврологічними розладами, в тому числі аутистичного спектру.
Зміни геному йшли в нерозривному зв’язку з еволюційними перетвореннями різних ознак організму (фенотипу), які торкнулися мозок павуків і органи чуття. Постійний тісний контакт з родичами зажадав посиленого захисту від інфекцій — це викликало зміни в їх імунній системі. Зрозуміло, соціальні павуки змінилися і на рівні поведінки: вони набагато менш агресивні до представників свого виду, інакше взаємодіють один з одним, розмножуються і розселяються.