Ученые раскрыли гены, ответственные за социальную жизнь пауков

Ученые из Университета Пенсильвании (США) сравнили геномы семи видов пауков, лишь два из который ведут социальный образ жизни, и определили гены, ответственные за социализацию. Оказалось, что эти же гены вовлечены в работу иммунитета у социальных видов, передает портал EurekAlert!.

Ученые раскрыли гены, ответственные за социальную жизнь пауков

Колония социального паука Stegodyphus dumicola

© Noa Pinter-Wollman

Сложно организованное общество пауков – редкое явление. 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. Однако, существует несколько – менее 25 известных – видов социальных пауков, широко распространенных в шести разных семьях и девяти разных родах. Эти пауки не только живут в социальных группах, но и производят популяции, которые со временем растут: паучьи сообщества добавляют в гнездо новых потомков, что позволяет захватывать все более крупную добычу по мере расширения колонии и даже создавать новые дочерние колонии.

Для своего исследования ученые выбрали два социальных вида в роду Stegodyphus, которые независимо друг от друга развивали социальный образ жизни, и пять одиночных видов в родах Parasteatoda, Acanthoscurria, Nephila, Loxosceles и Latrodectus.

Анализ генома этих пауков показал интересные результаты. Во-первых, быстро развивающиеся гены двух социальных видов были вовлечены не только в регулирование поведения, но и в работу иммунитета, что указывает на то, что жизнь в группе может потребовать лучшей защиты от патогенов, которые легче распространяются в плотных социальных группах. Напротив, гены, которые быстро эволюционировали у одиночных видов, вовлечены в процессы энергетического обмена. Как отмечают авторы исследования, 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 социальными особями и особями-одиночками, которые могут отражать различия в поведении при охоте и кормлении.

Во-вторых, исследователи обнаружили, что геномы двух социальных видов показали в целом более высокую скорость эволюции, чем у одиночных видов. Тем не менее, эта черта может быть следствием демографических особенностей, которые характеризуют социальных пауков: например, преобладание самок (у социальных пауков больше женского потомства, чем мужского) и высокий уровень инбридинга.

Новое исследование также помогло определить набор быстро развивающихся генов, которые проявляли специфическую для мозга экспрессию и которые в большом количестве были вовлечены в социальное поведение. Эти гены представляют наиболее подходящих кандидатов на роль генов, которые влияют на социальное поведение и, возможно, были вовлечены в эволюцию социального образа жизни паука.

Исследователи, однако, обращают внимание на одно важное «но». Поскольку два социальных вида, которых они изучали, принадлежат к одному роду и у них не было доступа к одиночному пауку из этого рода, трудно определить, какие особенности напрямую связаны с социальностью, а какие просто являются характеристиками пауков в роду Stegodyphus – как социальных, так и несоциальных видов. Ученые уже начали свой следующий проект по сравнительной геномике, чтобы проверить уже найденные закономерности у более широкого набора видов.

Статья опубликована в журнале Genome Biology and Evolution  

Источник: scientificrussia.ru

Источник: sci-dig.ru