«Прыгающие гены» могли помочь муравьям пережить вымирание динозавров и размножиться

Около 66 миллионов лет назад астероид столкнулся с Землёй и положил конец эпохе динозавров. Последовавшее массовое вымирание открыло возможности для эволюции и распространения множества других животных. Муравьи оказались в числе групп, которые в итоге добились заметного успеха, и учёные выявили неожиданный генетический фактор, который мог способствовать их подъёму.

Сегодня муравьи — крупнейшее семейство общественных насекомых, насчитывающее более 15 000 видов по всему миру. Новое исследование, опубликованное в Science Advances, указывает на то, что их исключительный эволюционный успех отчасти был обусловлен мобильными участками ДНК — транспозонами, или «прыгающими генами».

Международное исследование возглавил доктор Лукас Шрадер из Института эволюции и биоразнообразия (IEB) Мюнстерского университета (Германия).

Как «прыгающие гены» помогли муравьям эволюционировать

Прыгающие гены — это фрагменты ДНК, способные перемещаться в разные участки генома и создавать собственные копии. Раньше учёные рассматривали их преимущественно как «геномных паразитов»: подобно вирусам, они могут размножаться, не принося хозяину явной пользы, а в некоторых случаях их активность способствует развитию заболеваний.

Однако в последнее время исследователи начали признавать, что эти мобильные генетические элементы могут также создавать возможности для эволюционных изменений. Новые данные свидетельствуют о том, что они сыграли важную роль в заметной диверсификации муравьёв.

Сравнив разные группы муравьёв, учёные обнаружили, что линии с наибольшим числом прыгающих генов, как правило, и сегодня насчитывают больше всего видов.

Ещё более показательной оказалась хронология этих генетических изменений. Исследователи выяснили, что несколько крупных линий муравьёв пережили отдельные всплески активности прыгающих генов в раннем палеогене (около 66 миллионов лет назад). Эти всплески произошли незадолго до того, как группы начали расширяться до тысяч существующих сегодня видов.

«Удар астероида имел драматические последствия для окружающей среды. Мы нашли геномный механизм, связывающий эти экологические потрясения с последующей быстрой диверсификацией муравьёв: транспозоны», — объясняет Лукас Шрадер.

Муравьи - не единственные животные с такой эволюционной картиной. Предыдущие исследования также выявляли периоды повышенной активности прыгающих генов, связанные с появлением новых видов у других групп, включая приматов и летучих мышей.

Генетический импульс для коммуникации муравьёв

Исследователи также обнаружили связь между прыгающими генами и расширением семейств генов, позволяющих муравьям общаться посредством химических сигналов.

Особое значение имели гены обонятельных рецепторов, которые дают муравьям возможность распознавать запахи и реагировать на них. Эти рецепторы необходимы практически для всех аспектов социального поведения муравьёв. Они сильно зависят от химических сигналов, чтобы ориентироваться в среде, распознавать членов своей колонии и координировать действия с сородичами.

Результаты указывают на то, что прыгающие гены могли способствовать расширению этих сенсорных систем, потенциально улучшая способность муравьёв распознавать и интерпретировать химические сообщения, делающие возможным их сложное общественное устройство.

Сто миллионов лет эволюции муравьёв

Чтобы изучить, как прыгающие гены влияли на эволюцию муравьёв, международная команда исследователей изучила и сравнила геномы 163 видов. Они представляли двенадцать из 16 существующих сегодня подсемейств муравьёв, что дало широкую картину генетического разнообразия современных муравьёв.

На основе этих геномных сравнений учёные реконструировали, как транспозоны эволюционировали и меняли активность за последние 100 миллионов лет.

Результаты выявили заметную связь между древними всплесками активности прыгающих генов и последующей диверсификацией муравьёв. Это позволяет предположить, что последовательности ДНК, которые когда-то считали генетическими паразитами, могли помочь одной из самых успешных групп насекомых на Земле достичь процветания.

Источники:

Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.aee0306

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aee0306?referrer=https%3A%2F%2Fphys.org%2F

https://rutab.net/novosti-nauka/2026/10/28/prygayuschie-geny-mogli-pomoch-muravyam-perezhit-vymiranie-dinozavrov-i-razmnozhitsya.html

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: rutab.net

Комментарии: