Результаты исследования представлены в журнале Science Advances. В нем говорится, что муравьи играют важную роль в наземных экосистемах.
Они способствуют аэрации почвы, насыщают ее кислородом и улучшают структуру. Кроме того, участвуют в переработке органических веществ и ускорении разложения, помогают в распространении семян растений.
Размер тела у них небольшой, силы – ограниченные, продолжительность жизни – короткая. При этом муравьиные колонии часто насчитывают тысячи и даже миллионы особей и действуют как единый организм. Может быть, именно такой социальный образ жизни стал одним из важнейших факторов, обеспечивших широкое распространение муравьев?
Фото: Julian Katzke
Каждый муравей в системе – отдельный "продукт", на выращивание которого колония тратит ресурсы. Как и в любой производственной цепочке, здесь возникает классический экономический вопрос: что выгоднее – вложиться в небольшое количество крепких и надежных "единиц" или же сделать ставку на массовое производство более слабых и дешевых?
Для муравья главная "броня" и каркас – его внешний скелет, кутикула. Это многослойная структура из хитина и белков, которая защищает от механических повреждений, потери влаги и инфекций. Но такая броня обходится дорого.
Хитин – это азотсодержащий полисахарид. Таким образом, азот – обязательный элемент для синтеза кутикулы. Проблема в том, что азот часто ограничен в окружающей среде в доступной для живых организмов форме, то есть для муравьев он всегда на вес золота.
Если у вида муравьев генетически заложена толстая и прочная кутикула, на формирование каждого рабочего или солдата уходит больше ресурсов. Личинки в таких колониях с самого начала развиваются так, что их внешний скелет требует больших затрат азота. В результате колония физически не может вырастить много рабочих – ресурсов просто не хватает. У видов с более тонкой кутикулой все устроено иначе. Их личинки формируют менее массивную оболочку, каждая особь обходится дешевле, и колония способна прокормить и вырастить гораздо больше особей.
Таким образом, группы с более тонкой кутикулой не просто образуют большие колонии – они эволюционируют и дают начало новым видам гораздо быстрее.
Получается, стратегия "дешево и много" стала не просто социальным преимуществом, а мощнейшим эволюционным двигателем. Она позволила муравьям быстро занимать новые экологические ниши и адаптироваться к разным условиям, что в итоге привело к их сегодняшнему численному господству на Земле.
Многочисленные, но более "дешевые" в производстве особи могли строить сложнейшие колонии, эффективно осваивать ресурсы и, что критически важно, быстрее эволюционировать.
Ранее ученые нашли самое старое животное в мире и случайно убили его в тот же день.