Новый вид муравьев подтверждает симпатрическое видообразование
Обнаруженный в Бразилии новый вид муравьев-паразитов Mycocepurus castrator предоставляет доказательства в поддержку спорной теории симпатрического видообразования. Этот вид, обитающий только под одним эвкалиптовым деревом на кампусе Университета Сан-Паулу, эволюционировал от своего вида-хозяина, продолжая жить в той же колонии, что считается редким явлением в современных моделях эволюции.
"Большинство новых видов возникают в условиях географической изоляции. Теперь у нас есть доказательства, что видообразование может происходить внутри одной колонии", — заявил Кристиан Рабелинг, доцент биологии Рочестерского университета и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Current Biology.
Симпатрическое против аллопатрического видообразования
- Симпатрическое видообразование — это формирование нового вида в пределах одного географического ареала с видом-предком.
- Аллопатрическое видообразование — общепринятый механизм, при котором новые виды образуются из-за географических барьеров (гор, рек), разделяющих популяцию.
"Со времен «Происхождения видов» Дарвина эволюционные биологи спорят, могут ли два вида эволюционировать от общего предка без географической изоляции. Наше исследование представляет убедительный случай симпатрической эволюции", — отметил соавтор работы Тед Шульц, куратор коллекции муравьев Национального музея естественной истории Смитсоновского института.
Паразит, отколовшийся от хозяина
M. castrator является социальным паразитом вида-хозяина Mycocepurus goeldii, который выращивает грибы для питания. Паразит пользуется этим грибным садом, не участвуя в работе.
Генетический анализ 11 известных видов рода Mycocepurus показал:
- Паразитические муравьи генетически очень близки именно к M. goeldii, а не к другим видам.
- Они утратили репродуктивную совместимость с муравьями-хозяевами, что определяет их как отдельный вид.
- Разделение произошло примерно 37 000 лет назад — очень недавно по эволюционным меркам.
Генетические свидетельства эволюции в процессе
Ключевым доказательством стало сравнение генов:
- Митохондриальная ДНК паразита уже начала отличаться от ДНК хозяина.
- Ядерная ДНК все еще сохраняет следы общего происхождения.
Это указывает на то, что M. castrator находится в процессе эволюционного обособления. Для окончательного подтверждения ученые приступили к секвенированию полных митохондриальных и ядерных геномов.
Адаптации для скрытного образа жизни
Паразитизм в мире муравьев — табу, и таких особей могут убить рабочие особи колонии. В результате у M. castrator развились маскировочные адаптации:
- Размер королевы уменьшился, и ее стало трудно отличить от рабочего хозяина.
- Репродуктивное поведение изменилось: хозяева размножаются в сезон дождей в воздушном брачном полете, а паразиты, вынужденные скрываться, утратили эти сезонные адаптации и способность к спариванию в полете. Это и стало репродуктивным барьером, окончательно отделившим их от вида-предка.