Дієта генома у мурашок-листорізів - симбіотичний спосіб життя знайшов своє відображення в геномі
Симбіотичний спосіб життя відображається на геномі комах
Мурахи листорізів ведуть «сільське господарство»: вони зрізають листя з дерев і, як на конвеєрі, несуть у свої підземні гнізда фрагменти листя. Комахи вирощують на ньому гриби, якими вони харчуються. Міжнародний дослідницький консорціум зараз вперше показав: цей вузькоспеціалізований спосіб життя відображається на генетичному складі мурашок-листорізів і призвів, наприклад, до того, що певні гени, які в іншому випадку необхідні для травлення, відсутні.
Дослідники на чолі з професорами Кемерон Каррі та Гаррет Суен з американського університету Вісконсін-Медісон зараз представляють результати свого нового дослідження, в якому вони вперше проаналізували повний геном листорізів мурах Atta cephalotes у журналі "PLoS Genetics".
Вирощування грибів віком до 50 мільйонів років
"Зараз з геному ми можемо прочитати частину еволюційної історії мурах за останні 30-50 мільйонів років - управління грибами, мабуть, було вже так довго", - пояснює Еріх Борнберг-Бауер з Інституту еволюції та біорізноманіття Університету Мюнстера (WWU) команда якого також зіграла ключову роль у проекті.
Через багатий запас їжі мурахи листорізів могли дозволити собі втратити деякі гени, які відіграють важливу роль у метаболізмі інших комах. Мурахи більше не виробляють певних травних ферментів - вони стали зайвими, оскільки перетравлення грибкових продуктів не вимагає розщеплення білків.
Личинки мурашок також втратили здатність виробляти певні амінокислоти. "Ми припускаємо, що гриб постачає їх із собою, і тому мурахам більше не потрібно їх виробляти", - продовжує Борнберг-Бауер.
Геном для схуднення у мурашок-листорізів
Ключ до цього геномного схуднення полягає в симбіотичному способі життя мурашок-листорізів. Тварини живуть у мережі взаємозалежних екологічних залежностей. Численні фізично надзвичайно різні ящики робітників оптимізують вирощування грибів завдяки точному розподілу праці.
До них належать, наприклад, величезні жінки-воїни, які захищають колонію та гриб. Є також крихітні садівники, які дбайливо доглядають за грибами своїми ніжними ротовими апаратами, або фуражири, які спеціалізуються на зборі листя.
Бактерії роблять грибні сади вільними від паразитів
На думку дослідників, грибок часто атакує інший паразит. Але мурахи вживають запобіжних заходів: вони переносять на своєму тілі певні бактерії і годують їх залозистим секретом. Бактерії, у свою чергу, допомагають зберегти грибні сади від паразитів.
Інші бактерії використовують грибні сади як джерело їжі, а взамін забезпечують гриби та мурашок азотом. Таким чином, мурахи розробили не лише тип сільського господарства, а й вузькоспеціалізовані гігієнічні заходи. Однак одночасно вони також потрапили в залежність - без грибка колонії гинуть.
Генетична основа поділу коробки незрозуміла
Генетична основа поділу коробки досі залишається загадкою. "Але дослідження геному незабаром також призведе до нових знахідок і тут", - підозрює Борнберг-Бауер.