Генетические основы родительского поведения раскрывают жуки-могильщики
Исследователи из Университета Джорджии и других учреждений определили множество генетических изменений, происходящих у жуков-могильщиков при выполнении родительской роли. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, могут дать ключ к пониманию фундаментальной генетики родительства у насекомых и других животных.
Жуки-могильщики — это «гробовщики» животного мира. Они ищут небольшие трупы животных, закапывают их в почву и используют как источник пищи, ухаживая за потомством. Это необычно, так как большинство насекомых не заботятся о молодняке. Эти жуки готовят пищу, защищают выводок и даже кормят потомство, выпрашивающее еду, подобно птицам.
«Родительство — сложный признак, особенно у жуков-могильщиков, — говорит соавтор Аллен Мур. — Иногда самец или самка заботятся о выводке в одиночку, иногда кажется, что они работают парой. Изучив изменения в генах, связанных с родительским поведением, мы получили более ясную картину».
Долгое время считалось, что эти жуки — один из немногих видов насекомых, совместно воспитывающих потомство. Однако генетические тесты команды ставят это предположение под сомнение. Гипотеза о совместимости партнёров, компенсирующих слабости друг друга, не подтвердилась.
«Если бы это было правдой, двое родителей должны были бы справляться лучше, но мы этого не увидели, — отмечает Мур. — Потомство, выращенное одним родителем, чувствовало себя так же хорошо, как и то, за которым, казалось, ухаживали двое».
В эксперименте 269 пар жуков выращивали потомство в контролируемой среде. Примерно в 50% случаев самец покидал гнездо после спаривания, оставляя самку одну. Самки же бросали выводок только в 5% случаев.
Когда потомством заботился один родитель (независимо от пола), у жука активировались специфические гены, контролирующие родительское поведение. Но в парах картина была иной.
«Если просто наблюдать за парой жуков, может показаться, что они работают в команде, — объясняет Мур. — Однако наши генетические анализы показали, что самцы на самом деле почти ничего не делали. У них не экспрессировались гены, необходимые для заботы о потомстве, так что основную работу выполняли самки».
Самец и самка могут работать вместе, чтобы закопать труп и подготовить гнездо. Но после вылупления личинок обязанности по уходу обычно ложатся на одного родителя, и чаще всего это самка.
Эти открытия помогают лучше понять социальную динамику жуков-могильщиков. Исследователи надеются, что аналогичный генетический подход можно будет использовать для изучения поведения других животных.
«Теперь мы знаем, какие гены включаются и выключаются, когда эти жуки выращивают потомство, — говорит Мур. — Далее мы хотим проверить, влияют ли те же гены на социальные взаимодействия у других видов».