ҐЕНИ СУСПІЛЬНОСТІ

Чи можуть ґени відповідати за здатність бути соціальною істотою? Джерело ілюстрації: www.sciencemuseum.org.uk

Андрій М. ЗАМОРОКА

Ідея про мавпу, яка, взявши до рук знаряддя, перетворилась на людину є лише цікавою філософською концепцією, адже біолог завжди поставить питання: що спонукало мавпу взятися за знаряддя? Чи дійсно знаряддя породило соціальну істоту?… А може уся справа у ґенах – суспільність людей і людське суспільство закодовані у ДНК і передаються з покоління в покоління?…

Стосовно явища людського суспільства, то дуже важко щось однозначно стверджувати про його ґенетичні підвалини. Напевно, слід сказати, що доказів такого твердження, на сьогодні, не існує. Однак, цьогоріч опубліковане у журналі “Природа” (“Nature”) дослідження міжнародної групи науковців, вже у найближчому майбутньому, може цілковито змінити уявлення про природу соціальної поведінки живих істот і суспільств як таких! Їх дослідження ґрунтувалося на вивченні інвазійного у США виду мурах – Соленопсиса непереможного (Solenopsis invicta Buren, 1972), відомого ще за тривіальною назвою “червоної вогняної мурахи”.

Соленопсис непереможний - аґресивний вид мурах завезений у тропіки по всій планеті із Південної Америки. Джерело ілюстрації: http://www.myrmecos.net

Як і абсолютна більшість мурах, Соленопсис непереможний є суспільною комахою, яка утворює тисячні колонії. Проте, найцікавішим фактом із життя цієї мурахи є те, що їй притаманні два типи соціальної структури: малі колонії з однією маткою (моногінні) та великі колонії з багатьма матками (полігінні). Матка мурах виконує надзвичайно важливу функцію у їх суспільстві – вона є не лише єдиною особиною, здатною до відкладання яєць і поновлення населення колонії, а й виробляє особливі речовини – феромони, які вказують робітникам, що і як робити. Фактично, вона є центром орґанізації суспільства мурах в єдиний надорґанізм. У моногінних колоніях усі робітники виконують лише її “накази”, а от у полігінних – різних маток. Відповідно, останні є складнішими і більш структурованими з різними центрами орґанізації.

Вчені давно звернули увагу на відмінності у соціальній орґанізації Соленопсиса непереможного, прискіпливо досліджуючи цей феномен, вони виявили, що він підпорядковується ґенетичним законам Менделя! Тобто, суспільна поведінка цих мурах повинна бути закодована у їх ДНК. І справді, вчені виявили зв’язок між типом соціальної структури мурашника і ґеном, що кодує феромон-зв’язуючий білок, який отримав кодову назву Gp-9. Грубо кажучи, Gp-9 забезпечує здатність мурах-робітників відчувати запах матки. Як і будь-який інший ґен, Gp-9 представлений двома алелями (формами – авт.): домінантним Gp-9B та рецесивним Gp-9b. У першому випадку феромон-зв’язуючий білок синтезується, а у другому – ні. Тут слід зазначити, що Соленопсиси, які гомозиготні за рецесивним алелем Gp-9bb є нежиттєздатними, адже за умови їх виживання, вони були б нездатними відчувати матку, і як наслідок, колонія перестала б існувати.

Молода матка і робітники. Джерело ілюстрації: www.myrmecos.net

Gp-9 забезпечує лише здатність відчувати феромони матки робітниками, однак, ця, на перший погляд, дрібничка зумовлює відмінності у поведінці мурах. Вчені встановили, що колонії утворені робітниками гомозиготними за домінантним алелем Gp-9BВ є виключно моногінними, причому матка повинна бути також гомозиготою за домінантним алелем. У експериментах із заміни гомозиготної матки на гетерозиготну Gp-9Bb – робітники її вбивали. А от у колоніях складених одночасно із гомозиготних та гетерозиготних мурах існує багато маток, але усі вони є виключно гетерозиготами. Коли був відкритий цей механізм, здавалося, що лише один ґен здатен визначати соціальну структуру колоній мурах, однак, біологічні відмінності між населенням різних колоній були вражаючими і далеко не могли бути описані лише одним єдиним ґеном…

У моногінних мурашниках мурахи-робітники завжди більших розмірів, ніж у полігінних, окрім того, вони також є більш агресивнішими і навіть атакують інші колонії. Молоді матки, виплодженні у таких мурашниках, великих розмірів зі значними запасами жиру, а після спарювання, закладають нову колонію “із нуля”. В той час, коли матки із полігінних спільнот дрібні й завжди примикають до наявних уже колоній, розширюючи їх межі. Ціла низка поведінкових, соціальних, біологічних і фізіологічних відмінностей між різними типами особин не вкладалася у дію лише одного ґену, тому науковці припустили, що Gp-9 – це лише маленька складова єдиного суперґену.

Колонії Соленопсиса непереможного. Джерело ілюстрації: www.myrmecos.net

Саме цю гіпотезу й підтвердили вчені і цьогорічній публікації, згаданій вище. От тільки, цей суперґен виявився фактично цілою хромосомою, яку вони назвали SB та Sb (абревіатура походить з англомовного “Social” – “Суспільний”, відповідно SB – “Social B”, а Sb – “Social b” – авт.), за аналогією до Gp-9B та Gp-9b. Соціальний суперґен займає приблизно 55% хромосоми і складається із 13-ти мільйонів пар азотистих основ (своєрідні “букви”, якими записана інформація у ДНК – авт.), об’єднаних у 616 ґенів. Саме останні й визначають особливості соціальної поведінки у Соленопсисів. Цікавим фактом, який виявили вчені є те, що у хромосомі Sb існує велика інверсія (ділянка хромосоми розвернена на 180° – авт.), що охоплює 9 мільйонів пар азотистих основ. Інверсія перешкоджає протіканню процесу рекомбінації (обміну частинами хромосом – авт.) між SB та Sb, тоді як між SB та SB вона здійснюється цілком нормально (гомозиготи за Sb є нежиттєздатними – авт.). Тому у хромосомі Sb поступово, з покоління в покоління, накопичуються мутації, яких немає у SB. І хоча відмінності між двома хромосомами залишаються незначними, однак, саме вони забезпечують суттєві відмінності у біологічних та соціальних процесах у Соленопсиса непереможного…

Цікаво: чи людське суспільство також продукт наших ґенів? Джерело ілюстрації: http://www.adafruit.com

Завдяки унікальному прояву соціальних відмінностей у поведінці маленької мурахи, біологам вдалось розкрити ґенетичний, молекулярний механізм існування їх суспільства. Вчені проґнозують, що соціальна поведінка закладена у ґенах і в інших суспільних тварин, і напевно, у людини також. Й цілком ймовірно, що наступна декада теперішнього століття ознаменується гучними відкриттями ґенів суспільності у людини. Напевно, тоді концепція “мавпи і знаряддя праці” зазнає свого докорінного переосмислення. Але що вона нам принесе вгадати, наразі, ще складніше, а ніж віднайти потрібні ґени…

Слідкуйте за оновленнями на наших сторінках у соціальних мережах: Facebook, Вконтакте, LiveJournal.

Інші статті за цією темою:

admin Written by:

Be First to Comment

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

+ 6 = 10