Выжившие в эпоху динозавров
Исследователи из Мюнстерского университета в Германии обнаружили, что мобильные участки ДНК, известные как «прыгающие гены», сыграли важную роль в стремительном развитии муравьев после катастрофы, произошедшей около 66 миллионов лет назад. Именно после массового вымирания динозавров муравьи стали одной из самых многочисленных групп общественных насекомых, насчитывая свыше 15 тысяч видов. Активность этих мобильных генетических элементов зафиксировали у предков крупнейших линий муравьев в начале палеогена, что можно напрямую связать с их бурной эволюционной диверсификацией.
Методика и ключевые выводы
Международная группа учёных под руководством специалистов из Мюнстера проанализировала геномы 163 видов муравьев, охватывающих 12 из 16 существующих подсемейств, с охватом эволюционной истории в 100 миллионов лет. Это позволило выявить, что мобильные элементы ДНК могут перемещаться и размножаться внутри генома, что, по всей видимости, стало одним из главных факторов их эволюционного успеха. Подобные всплески активности таких генов также наблюдались у других животных, включая приматов и летучих мышей.
Опубликованное в Science Advances исследование показывает, что расширение семейства генов, отвечающих за химическую коммуникацию, в частности обонятельных рецепторов, связано с активностью этих мобильных элементов. У муравьев способность распознавать сородичей по запаху имеет ключевое значение для социальной организации. Как отметил один из авторов работы, Лукас Шрадер:
«Удар астероида вызвал серьезные экологические изменения. Теперь мы обнаружили генетический механизм, который связывает эти потрясения с быстрым расцветом муравьев.»
Это открытие значительно расширяет понимание того, как муравьи эволюционировали и заняли важное место в экосистемах после массового вымирания 66 миллионов лет назад.
Результаты немецких учёных важны не только для изучения эволюционного пути муравьев, но и для понимания выживания других организмов после глобальных катастроф. Выявленные механизмы генетической адаптации помогают исследователям понять реакции живых систем на резкие изменения окружающей среды и могут подсказать возможные стратегии адаптации современных видов в условиях современных экологических вызовов. Кроме того, изучение мобильных элементов ДНК открывает новые перспективы в сохранении биологического разнообразия на фоне стремительно меняющихся условий среды.
Интересно, что подобные генетические изменения, как у муравьев, также были выявлены у человека. Исследования показывают, как карта генетических изменений сформировала человеческий скелет и оказала влияние на развитие заболеваний суставов. Эти открытия помогают лучше понять эволюционные процессы, происходившие у различных видов на протяжении миллионов лет.