Дослідження, опубліковане в Nature, виявило унікальне біологічне явище: королеви мурах виду Messor ibericus здатні відтворювати самців іншого виду — Messor structor, створюючи двовидову колонію з неймовірною генетичною стратегією.
На острові Сицилія вчені спостерігали, як одна матка народжує потомство одразу двох видів, і це відбувається без участі диких популяцій M. structor, які мешкають за тисячі кілометрів. Як пояснює еволюційний біолог Якобус Бумсма: “Це абсолютно фантастична, химерна історія про систему, яка дозволяє відбуватися речам, що здаються майже немислимими”.
Мурашина матка може створювати клонованих самців M. structor без запліднення, які потім використовуються для спарювання і створення гібридних робочих особин. Це забезпечує незалежність колонії від зовнішніх джерел генетичного матеріалу, перетворюючи самців іншого виду на інструмент у внутрішньому відтворювальному циклі. “Усі робочі особини в колонії є гібридами”, — йдеться в дослідженні.
Ці самці технічно не є гібридами, оскільки мають повністю збережений геном M. structor. “Їх слід розглядати як частину популяцій M. ibericus”, — вказує ентомолог Джессіка Перселл у коментарі News and Views. Вона порівнює цей феномен з горизонтальним перенесенням генів — процесом, при якому цілий геном одного виду інтегрується в нащадків іншого, утворюючи нову лінію.
Репродуктивна стратегія цих мурах подібна до “сексуального одомашнення”: “Королеви почали контролювати розмноження іншого виду, подібно до того, як люди одомашнили собак”, — пояснює команда. Завдяки цьому мурахи уникають ризикованих шлюбних польотів і мають усі необхідні генетичні ресурси у власній колонії.
Цікаво, що самці M. structor, створені королевою M. ibericus, мають іншу морфологію, ніж ті, що виробляються у природних колоніях M. structor, хоч і мають однаковий геном. Це свідчить про контроль з боку королеви над реалізацією чужого геному, зокрема через маніпуляції з яйцеклітиною. Вона може видалити свою ядерну ДНК і перетворити яйцеклітину на контейнер для чужої ДНК, формуючи потомство, генетично не споріднене з нею.
Цей механізм забезпечує високий рівень генетичного різноманіття в колонії без зовнішнього спаровування. У результаті формується “двовидовий суперорганізм”, в якому взаємодіють два геноми, але все ще зберігається контроль з боку єдиної матки. “Це кидає виклик звичним межам індивідуальності”, — резюмують дослідники.
Цей унікальний приклад симбіозу та генетичної адаптації демонструє, як еволюція може створити надзвичайно складні стратегії виживання, які не мають аналогів у природі. Відкриття відкриває нові горизонти в розумінні міжвидових взаємодій, спадковості та соціальної еволюції.