Как и в человеческих обществах, в муравьиных обществах существует разделение труда. В колонии некоторые особи кормят потомство, а другие являются солдатами, которые защищают колонию от вторжений. Новое исследование 794 видов муравьев, опубликованное в Nature Ecology & Evolution, показывает, что размер группы определяет, эволюционирует ли разделение труда.
Примечательно, что у некоторых видов муравьев особи стали морфологически специализированными для выполнения различных задач, несмотря на то, что они были братьями и сестрами. Дарвин назвал существование таких рабочих каст своей «особой трудностью», поскольку было трудно объяснить, как они эволюционировали.
«Мы знаем, что в более крупных колониях муравьев больше рабочих каст», — говорит научный сотрудник Филип Даунинг из Университета Оулу, один из авторов международного исследования. «Сложность заключается в том, чтобы выяснить, как возникла эта ассоциация. Что появилось раньше? Сначала появились большие колонии, а затем касты, или сначала появились касты, что позволило колониям стать больше? Чтобы решить эту проблему, нам пришлось сравнить современных муравьев с их предками».
Поскольку предки муравьев больше не существуют, исследователи использовали статистические подходы, чтобы сделать вывод о том, какими были бы размеры их колоний и численность каст, на основе их ныне живущих потомков. «Мы обнаружили, что более крупные размеры колоний появились до того, как появились рабочие касты, что подтверждает гипотезу, известную как «гипотеза размера-сложности», — объясняет Даунинг, который участвовал в кодировании статистического анализа.
«Гипотеза размера и сложности является ведущим объяснением эволюции сложной жизни на Земле. В соответствии с этим наше исследование показывает, что более крупные размеры колоний способствовали эволюции большего разделения труда, что привело к появлению большего количества рабочих каст и большей вариативности в размерах рабочих», - говорит ведущий автор исследования Луи Белл-Робертс из Оксфордского университета.
Результаты также могут дать представление об эволюции многоклеточных организмов, таких как животные и растения.
«Теперь, когда мы знаем, что больший размер колонии благоприятствует появлению большего количества рабочих каст, следующим шагом станет изучение того, что способствует увеличению размера колонии у муравьев», - отмечают авторы исследования.
«Размер колонии у муравьев варьируется от семи до 14,8 миллионов. Могут ли экологические факторы, такие как количество хищников, климат или даже количество паразитов у вида муравьев, объяснить это?» — спрашивает Даунинг. Он планирует провести масштабные статистические сравнения среди многих видов муравьев, чтобы выяснить это.
