Ученые пытаются разобраться в сложностях социальной жизни пауков

Фото: ShutterStock
ГЛАВНАЯ / Новости науки

Москва, 22.05.2022, 17:33:49, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Сложное общество пауков, в котором тысячи пауков живут, охотятся и воспитывают своих детенышей в одной колонии относительно редкое явление среди паукообразных.

Среди 40 000 известных видов пауков подавляющее большинство живет в одиночестве и часто демонстрирует агрессию по отношению к другим паукам, с которыми они сталкиваются, даже в пределах своего собственного вида.

Существует около 25 известных видов социальных пауков, распространенных в 6 разных семействах и 9 разных видах. Эти пауки не только живут в социальных группах, но и создают популяции, которые со временем растут по мере добавления в гнездо новых потомков, что позволяет захватывать все более крупную добычу по мере расширения колонии и даже создавать новые дочерние колонии.

Будучи самими социальными существами, люди давно интересовались эволюционными инновациями, которые обеспечивают социальное сотрудничество. В новой статье в «Геномной биологии и эволюции» под названием «Сравнительная геномика выявляет предполагаемые признаки социальной принадлежности у пауков», исследователи дают один из первых проблесков света в генетических основах того, как одинокий паук превращается в социальную особь.

Исследование, проведенное доктором Чао Тонгом из лаборатории доктора Тимоти Линксвайера в Университете Пенсильвании, представляет собой одно из первых сравнительных геномных исследований, проведенных на пауках.

По словам доктора Тонга, «высокая сложность и большой размер геномов пауков ограничивают развитие геномных ресурсов для пауков».

Из-за этого в более ранних исследованиях сравнивались отдельные геномы пауков с геномами насекомых, и в основном они были направлены на выявление генов яда и шелка. Однако в новом исследовании любопытство по поводу генетической основы социальной жизни привело к тому, что доктор Тонг и его коллеги сравнили геномы 7 видов пауков: два социальных вида Stegodyphus, которые независимо развивали социальность, и пять одиночных видов в Parasteatoda, Acanthoscurria, Nephila, Loxosceles и Latrodectus.

Анализ выявил ряд интересных результатов. Во-первых, быстро развивающиеся гены двух социальных видов были вовлечены не только в поведение, но и в иммунитет, что указывает на то, что групповая жизнь может потребовать лучшей защиты от патогенов, которые легче распространяются в плотных социальных группах. Напротив, гены, которые быстро эволюционировали в уединенных видах, были богаче для процессов энергетического обмена.

Доктор Тонг отмечает, что это противоположно тому, что наблюдается у социальных насекомых, таких как пчелы и муравьи, у которых метаболические гены эволюционируют быстрее. Тем не менее, как у насекомых, так и у пауков существуют метаболические различия между одиночными и социальными организмами, которые могут отражать различия в поведении при охоте и кормлении.

Кроме того, исследователи обнаружили, что геномы двух социальных пауков демонстрировали более высокую скорость эволюции в целом, чем у одиночных видов. Хотя это может отражать большее количество генов при позитивном отборе, авторы быстро указывают, что этот паттерн может также проистекать из демографических особенностей, которые характеризуют социальных пауков, таких как уклон в женский пол (у социальных пауков больше женского потомства, чем мужчины) и высокий уровень инбридинга.

Чрезвычайно интересное новое исследование идентифицировало набор быстро развивающихся генов, которые проявляли специфическую для мозга экспрессию и были направлены на социальные поведенческие процессы. Эти гены, возможно, были вовлечены в эволюцию социальности паука.

Исследователи отмечают важное ограничение их анализа: поскольку два социальных паука, которых они изучали, принадлежат к одному роду, и у них не было доступа к одиночному пауку из этого рода, трудно распутать, какие паттерны напрямую связаны с социальностью, а какие можно просто охарактеризовать пауков в роду Stegodyphus — как социальных, так и несоциальных видов.

Таким образом, группа уже начала свой следующий проект по сравнительной геномике, чтобы проверить вышеуказанные закономерности у более широкого набора видов, включая большее количество социальных пауков и их одиноких родственников в пределах того же рода.

Подпишись на канал FTimes в Яндекс.Дзен

Комментарии

Ваше мнение

Это интересно
Читайте также: