Гибкость половых ролей — ключ к эволюции однополых партнёрств у термитов
Отличить однополую пару термитов от разнополой во время брачного ритуала практически невозможно. Это происходит потому, что один из термитов в однополой паре меняет своё поведение, чтобы действовать как представитель противоположного пола. Эта «гибкость половых ролей» имеет решающее значение для эволюции и поддержания однополых пар, сообщает новое исследование, опубликованное в PNAS 8 ноября 2022 года.
Исследование, проведённое учёными из Окинавского института науки и технологий (OIST) в сотрудничестве с Университетом Сент-Эндрюс на японском термите Reticulitermes speratus, также показало, что способность термитов переключать половые роли во время ухаживания может быть прослежена до их далёких предков.
Для японских термитов ухаживание и образование пар происходит один раз в год в течение короткого и суматошного периода. Тысячи крылатых особей покидают гнёзда, роятся в воздухе, а затем, приземлившись, сбрасывают крылья. Термиты спешно ищут партнёра, и, найдя его, отправляются на поиски места для нового гнезда. Они движутся вместе, выполняя специфическое брачное поведение, называемое тандемным бегом.
«Тандемный бег высоко скоординирован, и каждый пол демонстрирует отличное поведение, — объяснил доктор Нобуаки Мидзумото, первый автор исследования. — Самка всегда ведёт, а самец всегда следует за ней. Если они разделяются, самка останавливается, а самец ищет её».
Однако иногда самец может не найти самку, или наоборот. В этом случае термиты образуют однополые пары (самец-самец или самка-самка) и основывают совместное гнездо, вместо того чтобы оставаться в одиночестве.
В новом исследовании учёные сосредоточились на том, повторяются ли в однополых парах поведенческие роли, основанные на поле, которые наблюдаются во время тандемного бега у разнополых пар.
Ключевые наблюдения и эксперименты:
- Наблюдения за образованием пар показали, что тандемы самец-самка и самец-самец образуются легче, чем самка-самка. Однако все образовавшиеся пары были одинаково стабильны.
- В эксперименте с разделением пар учёные удаляли либо ведущего, либо
ведомого термита во время тандемного бега.
- В разнополой паре оставшаяся самка (лидер) останавливалась, а оставшийся самец (ведомый) начинал активно искать.
- В паре самка-самка оставшаяся «ведомая самка» начинала интенсивно искать партнёршу, что является типичным мужским поведением.
- В паре самец-самец оставшийся «ведущий самец» останавливался, подобно самке в гетеросексуальной паре.
- Компьютерное моделирование показало, что если бы термиты в однополых парах не могли переключать роли (например, если бы обе самки останавливались), вероятность воссоединения была бы ниже или оно занимало бы гораздо больше времени.
Эволюционное происхождение
Поскольку и самки, и самцы термитов были полностью способны демонстрировать поведение любого пола, учёные исследовали происхождение этой гибкости.
Анализ научных данных по многим видам термитов показал, что у всех видов эволюционной группы Neoisoptera (к которой принадлежит японский термит) тандемный бег возглавляют самки. Однако у более дальних родственников тандемный бег могли возглавлять как самцы, так и самки.
«Это говорит о том, что самцы и самки термитов-предков, вероятно, обладали способностью как вести, так и следовать. Возможно, поэтому потенциал к переключению поведения всё ещё существует у современных термитов, что позволило эволюционировать однополым парам», — заключил доктор Мидзумото.