Для уничтожения муравьиной "матриархальной диктатуры" оказалось достаточно всего 10% полигамных муравьев

В сложном иерархическом мире муравьиных колоний обычно царит строгий порядок. Одна или несколько королев обладают здесь абсолютной властью, определяя жизнь и размножение тысяч рабочих особей. Однако новое исследование американских ученых из Университета Джорджии выявило поразительную динамику в колониях огненных муравьев. Оказалось, что всего 10% рабочих муравьев, несущих определенны генетические изменения, способны кардинально изменить социальную структуру колонии, буквально произведя там “революцию”. 

Социальная политика колонии

Огненные муравьи (Solenopsis invicta) демонстрируют два основных типа социальной организации: моногинные колонии, где присутствует только одна плодовитая матка, и полигинные колонии, где одновременно сосуществуют несколько маток. Рабочие муравьи из моногинных колоний проявляют агрессию и активно отвергают любых других самок, пытающихся проникнуть в их сообщество. В то же время их сородичи, обладающие особым генетическим вариантом, напротив, демонстрируют толерантность и спокойно принимают в колонию нескольких маток. Этот генетический фактор, по сути, определяет социальную "политику" колонии. 

От единовластия к многовластию

Чтобы исследовать, как эти две социальные модели взаимодействуют, ученые провели серию экспериментов. Они искусственно создавали смешанные колонии, внедряя в устоявшиеся моногинные колонии (с одной королевой) небольшое количество – всего 10% – рабочих муравьев, несущих "мультикоролевский" ген. Дальнейшее наблюдение за жизнью этих смешанных колоний показало поразительную трансформацию. Со временем большинство рабочих муравьев в колонии постепенно перенимали поведение "меньшинства", толерантного к нескольким маткам. В результате моногинная колония эволюционировала в полигинную, где королева утрачивала свою единоличную власть. При этом в колонии начинали сосуществовать несколько плодовитых самок. 

Под влиянием феромонов

Ключевую роль в этом социальном "перевороте", как выяснили ученые, играют феромоны – химические сигнальные вещества, которые муравьи используют для общения. Эти феромоны передают разнообразную информацию, включая сигналы о принадлежности к колонии, статусе особи и репродуктивном состоянии. Удивительно, но эти химические сигналы могут передаваться даже через мертвых особей, оказывая влияние на поведение живых муравьев. Чтобы минимизировать агрессию и позволить муравьям из разных колоний "привыкнуть" друг к другу, ученые сначала помещали их в соседние отсеки, разделенные сеткой, позволяя обмениваться химическими сигналами без прямого физического контакта. После периода адаптации муравьев объединяли и наблюдали за их взаимодействием. Эксперимент показал, что после такой "подготовки" относительно небольшое "меньшинство" муравьев с "мультикоролевским" геном успешно меняло социальные нормы и правила поведения всей группы, приводя к принятию нескольких маток.  

"Интересно, что гены окружающих особей могут влиять на поведение животного так же сильно, как и его собственные гены", – пояснил ведущий автор исследования Хаолинь Цзэн. Этот принцип, известный в биологии как "косвенный генетический эффект", оказался важным фактором в социальной динамике муравьиных колоний и, как предполагают ученые, может быть характерен для многих социальных видов, включая человека. Ведь социальное окружение оказывает значительное влияние и на наше индивидуальное поведение.