В выпуске журнала Science от 17 января исследователи говорят, что новые открытия «могут внести большой вклад в наше понимание эволюции эусоциальности» у насекомых. Эусоциальность характеризуется совместной заботой о выводках, совмещением взрослых поколений и разделением труда между фертильными матками и бесплодными рабочими.
Исследователи начали с поиска феромонов матки, вызывающих бесплодие, у репрезентативных видов ос, пчел и муравьев. После определения феромонов-кандидатов в королевы путем анализа химических профилей маток и рабочих, они создали синтетические образцы феромонов и протестировали их, чтобы увидеть, препятствуют ли они воспроизводству рабочих.
Они обнаружили, что синтетические запахи имитировали эффект присутствия живой матки в гнезде — меньше рабочих яичников было активировано и больше регрессировало при воздействии запаха, чем в контрольной группе без запаха.Феромоны королевы всех трех видов принадлежали к одному классу химических веществ: предельным углеводородам.
Для дальнейшего изучения своих выводов на более широкой выборке социальных видов насекомых исследователи затем провели систематический обзор запахов, связанных с фертильностью и фертильностью, у 64 видов, используя данные ранее опубликованных исследований. Результаты совпали: насыщенные углеводороды были самым распространенным классом химических веществ, производимых матками или фертильными особями. Исходя из этого, исследователи пришли к выводу, что насыщенные углеводороды действуют как консервативный класс феромонов матки у муравьев, пчел и ос — удивительное открытие, потому что эти насекомые начали расходиться около 145 миллионов лет назад, и каждое из них развивало эусоциальность независимо.
Признаки фертильностиКак объяснить химио-структурное сходство феромонов матки у отдаленно родственных видов? «Мы думаем, что феромоны королевы у социальных насекомых, вероятно, произошли от« сигналов фертильности », используемых особями женского пола у одиночных видов насекомых. Эти сигналы, вероятно, использовались для привлечения самцов», — говорит автор-корреспондент Том Уенселирс."Эта гипотеза подкрепляется тем фактом, что некоторые из изученных нами соединений также действуют как аттрактанты партнеров у одиночных видов насекомых.
И это в конечном итоге подтверждает гипотезу о том, что сигналы фертильности, которые в конечном итоге превратились в феромоны королевы, регулирующие размножение, остались прежними. со времен последнего общего одиночного предка всех социальных насекомых, которые жили примерно 145 миллионов лет назад », — говорит Венселерс.