Муравьи и бактерии: раскрыта тайна развития сложной формы жизни

Исследователи из канадского Университета Макгилла сделали любопытное открытие. Они обнаружили, как два очень разных организма – бактерии и муравьи-плотники –

Исследователи из канадского Университета Макгилла сделали любопытное открытие. Они обнаружили, как два очень разных организма – бактерии и муравьи-плотники – становятся зависимыми друг от друга. Для выживания они создают единую сложную форму жизни. Результаты наблюдений коллектива ученых опубликованы в журнале «Природа». Согласно данным, два вида сотрудничали, чтобы радикально изменить развитие муравьиного зародыша и позволить этой интеграции произойти.

Понимание того, как зарождаются и развиваются такие грандиозные объединения, является главной головоломкой для биологов. Эхаб Абухайф, биолог и один из авторов статьи, считает, что эти озарения могут привести к лучшему пониманию происхождения сложных организмов.

Бактерии Blochmannia и представители муравьиного племени Camponotini выстроили симбиотические отношения, уходящие своими корнями 51 миллион лет назад, в течение которых каждый вид не может больше выживать без другого. Биологи называют это обязательным эндосимбиозом. Считается, что муравьи изначально проглотили бактерии от сокососущих насекомых, с которыми у них общая экологическая ниша. Бактерии, живущие внутри клеток муравья, помогают регулировать распределение размеров рабочих в колонии, повышая способность муравьев синтезировать питание.

Муравьи же обеспечивают бактериям защищенную клеточную среду, благодаря которой они выживают от одного поколения к другому. Однако до сих пор неясно, как они объединились. Исследователи начали внимательно изучать гены, которые регулируют зародышевую линию, материал, который содержит генетическую информацию (такую как яйцеклетка и сперматозоиды у человека), которая передается из поколения в поколение.

Вместо того, чтобы зародышевые гены были локализованы только в одном месте яйцеклетки, как и у всех других насекомых, теперь они находятся в четырех местах. Никто никогда не видел ничего подобного ни в одном данном классе живого организма.

Также ученые были удивлены, что гены поверхности тела, которые определяли его компоновку и обычно появлялись на поздних стадиях развития эмбриона, появились очень рано и локализовались в тех же четырех местах, что и гены зародышевой линии. Исследователи обнаружили, что эмбрионы с двумя локализациями этих генов эволюционировали до слияния двух видов.

Это означает, что ранее существовала возможность развития новых локаций внутри зародышей муравьев, которые бактерии затем могли использовать для радикального изменения развития зародышей и объединения двух видов.

Данное открытие поможет понять другие основные взаимосвязи в природе, которые привели к возникновению сложных форм жизни, как, например, когда одноклеточные организмы собрались вместе, чтобы сформировать многоклеточные.

Последнее


ТОП недели