Гибель динозавров освободила экологические ниши для многих животных.
Сегодня это крупнейшее семейство насекомых, которое насчитывает более 15 тысяч видов. Новое исследование показало, что одним из факторов этого эволюционного триумфа могли стать так называемые «прыгающие гены» — подвижные участки ДНК, способные перемещаться по геному.
Работу возглавил доктор Лукас Шрадер из Института эволюции и биоразнообразия Мюнстерского университета в Германии. «Прыгающие гены», или транспозоны, — это фрагменты ДНК, способные копировать сами себя и встраиваться в новые места генома. Долгое время ученые считали их скорее «геномными паразитами»: подобно вирусам, они размножаются, не принося организму явной пользы, а иногда их активность даже связана с болезнями. Однако в последние годы накапливаются данные о том, что такие подвижные элементы могут становиться материалом для полезных эволюционных изменений.
Сравнив геномы разных групп муравьев, ученые обнаружили закономерность: чем больше «прыгающих генов» несла та или иная эволюционная линия, тем больше видов она дала впоследствии. Еще более показательным оказалось время этих генетических всплесков. У нескольких крупных групп муравьев ученые зафиксировали отдельные волны повышенной активности транспозонов в начале палеогена — то есть именно в те десятки миллионов лет, что последовали за падением астероида. И вскоре после этих всплесков данные группы начали стремительно размножаться в видовом разнообразии, дав начало тысячам современных видов.
Именно «прыгающие гены» стали уникальным преимуществом муравьев, которое позволило им буквально захватить нашу планету.«Удар астероида имел драматические последствия для окружающей среды. Теперь мы нашли геномный механизм, который связывает эти экологические потрясения с последующим стремительным видообразованием муравьев: это мобильные генетические элементы», — объясняет Лукас Шрадер. Он отмечает, что похожая закономерность — всплеск активности «прыгающих генов» перед появлением новых видов — ранее была замечена и у других животных, в том числе у приматов и летучих мышей.
Кроме того, оказалось, что транспозоны могли повлиять на химическое «общение» муравьев. Ученые нашли связь между активностью прыгающих генов и разрастанием семейств генов, кодирующих обонятельные рецепторы — именно с их помощью муравьи различают запахи, узнают сородичей по колонии и координируют совместные действия, формирующие всю их сложную социальную жизнь. Судя по всему, транспозоны помогли расширить именно эту сенсорную систему, сделав муравьев еще более чувствительными к химическим сигналам друг друга.
Так последовательности ДНК, которые раньше считались бесполезным генетическим «мусором», сыграли не последнюю роль в становлении одной из самых успешных групп насекомых на планете.
Ранее ученые выяснили, как муравьи решают головоломки.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
