У жуков с муравьиным камуфляжем обнаружили «запрограммированную» эволюцию

Мирмекоидный жук рода Beyeria и его хозяин — муравей из рода Neivamyrmex.
Munetoshi Maruyama, Joseph Parker / Current Biology
Ученые из Колумбийского университета в течение десяти лет наблюдали за коротконадкрылыми жуками, обитающими в колониях бродячих муравьев, и пришли к выводу, что сходные признаки у разных видов этих мимикрирующих паразитов являются результатом совершенно независимых эволюционных событий, произошедших десятки миллионов лет назад. Статья опубликована в Current Biology.
Бродячие муравьи — тропические хищники, живущие в кочевых колониях. Сотни тысяч муравьев постоянно перемещаются между временными гнездами колонии и совершают набеги на окружающие территории. Несмотря на то, что они очень агрессивны, их гнезда — замечательный источник пищи для множества других насекомых. Мирмекофильные (обитающие в муравьиных колониях) коротконадкрылые жуки, также называемые стафилинидами, совсем не похожи на других своих родственников. Форма тела у них мирмекоидная, то есть очень сходная с муравьиной: они обладают брюшком с узкой талией, коленчатыми антеннами и другими соответствующими признаками. Исследователи также полагают, что секрет специальных желез и состав кутикулы способствуют их полной химической и тактильной мимикрии. Муравьи, не замечая отличий ни на ощупь, ни на запах, ни на вид, принимают жуков за своих. Паразиты успешно притворяются муравьями и с точки зрения поведения. Они живут в общих гнездах, перемещаются вместе с рабочими муравьями во время рейдов, путешествуя либо пешком, либо прикрепившись к ним, либо вовсе у них «на руках», а в моменты отдыха помогают муравьям чиститься и вылизываться, поедая заодно их добычу и потомство.
Одним из важнейших вопросов эволюционной биологии является вопрос о предсказуемости эволюционных событий. Адаптации традиционно считаются результатом случайных событий, однако у видов с похожими геномами некоторые предсказания возможны — у них больше шансов получить под давлением отбора одинаковые изменения и, в результате, сходные фенотипы. Независимое приобретение сходных признаков называется конвергенцией и было показано для ряда близкородственных видов, в том числе дарвиновских вьюрков, гавайских пауков и африканских озерных цихлид.
Чтобы оценить временные рамки этих событий, ученые датировали дерево, используя байесовские расслабленные часы, калибруя их узлы по меловым бирманским и среднеэоценовым балтийским янтарным окаменелостям. Выяснилось, что возникновение всех наблюдаемых мирмекоидных стафилинид произошло практически одновременно и было связано с появлением бродячих муравьев в начале кайнозойской эры. При этом каждая группа приспосабливалась к строго определенным географическим условиям и к обитанию лишь с одним конкретным родом муравьев. Последний общий предок мирмекоидных стафилинид, по-видимому, существовал в меловой период около 105 миллионов лет назад. Впервые с помощью молекулярных методов была показана столь сильная конвергенция для столь давно разошедшихся видов.
Ученые уже давно интересуются насекомыми, умеющими мимикрировать под муравьев или даже муравьиные части тела — недавно мы рассказывали о жуках-карапузиках, которые перемещаются на муравьях, маскируясь под их второе брюшко. Подобные узкие исследования порой дают новый взгляд на эволюционную биологию в самых глобальных масштабах. Эксперимент со стафилинидами показал, что ход эволюционного процесса может быть предсказуем и даже практически запрограммирован, в противовес привычной догме о его случайности и ненаправленности. Ученые отмечают, что данный эксперимент подвергает сомнению теорию палеонтолога Стивена Гулда, согласно которой при «перезапуске» мира все привычные нам организмы развились бы совершенно иными.
Анна Казнадзей