Коммунальная жизнь насекомых
Сложные общества насекомых — колонии с королевой и множеством рабочих — долгое время оставались загадкой для учёных. Новая модель добавляет аргументов против старых идей.
В обществе социальных насекомых существуют специализированные касты с разными ролями. Большинство членов колонии — рабочие — отказываются от собственного размножения и тратят жизнь на выращивание чужого потомства. Учёные десятилетиями пытались понять, почему. Иными словами, «что с этого имеют рабочие?», — говорит автор модели Джеймс Хант.
Этот вопрос продолжает вызывать споры. Последние 40 лет доминировал ответ, основанный на идее, что передать свои гены можно не только через собственных детей. Согласно правилу Гамильтона, предложенному в 1964 году биологом Уильямом Гамильтоном, иногда помощь родственнику может распространить больше ваших генов в следующем поколении, чем собственное размножение. Теория гласит, что альтруизм может развиться, когда польза для королевы перевешивает затраты для рабочих.
Но есть один аспект, который правило Гамильтона не учитывает. «Прямая выгода для рабочего не входит в уравнение», — отмечает Хант. По его мнению, эволюционные истоки поведения рабочих могут быть более эгоистичными, чем кажется.
Свои идеи он основывает на более чем 30-летних исследованиях семейства ос Vespidae, которое включает почти 5000 видов. Большинство из них живут поодиночке, но некоторые — например, шершни, осы и полисты — образуют сложные общества со специализированными кастами.
Например, рабочие бумажные осы помогают строить и защищать гнездо, кормить и заботиться о личинках. Помогая в гнезде, рабочие осы могут запастись пищей, необходимой для того, чтобы в итоге улететь и отложить собственные яйца, а королева получает помощь в воспитании потомства. «Это ситуация взаимной эксплуатации», — говорит Хант.
Споры о происхождении социального поведения в научных кругах печально известны своей ожесточённостью. В последние годы несколько исследований поставили под сомнение правило Гамильтона, включая статью 2010 года в журнале Nature, которая вызвала десятки ответных писем от учёных. Гипотеза Ханта утверждает, что это исследование в основном верно, но преувеличивает важность генов.
Большая часть споров проистекает из неспособности выделить ключевые промежуточные этапы эволюционного перехода от одиночного к социальному образу жизни. Например, бумажные осы сотрудничают в заботе о потомстве, но у них ещё не развились явные внешние различия, характерные для каст у высокосоциальных насекомых.
На этих самых ранних этапах, по словам Ханта, не имеет значения, являются ли рабочие и королевы родственниками или сколько генов они разделяют. Рабочие могут задерживаться в гнезде просто потому, что заботятся о собственной выгоде.
«Модель, которую я предлагаю, предполагает, что в самом начале социального поведения и рабочие, и королевы действуют в своих собственных интересах», — заключает Хант.
Исследование будет опубликовано на этой неделе в Journal of Evolutionary Biology.