Падение астероида и прыгающие гены помогли муравьям заселить Землю после вымирания динозавров

Падение астероида около 66 миллионов лет назад уничтожило динозавров и спровоцировало экологическую перестройку планеты, которая позволила муравьям занять ключевые позиции в экосистемах, пишет ScienceDaily.

Международная группа исследователей под руководством доктора Лукаса Шрадера из Института эволюции и биоразнообразия Мюнстерского университета в Германии выяснила, что важным двигателем этого эволюционного успеха стали транспозоны, также известные как "прыгающие гены". Результаты масштабного научного труда опубликованы в журнале "Science Advances".

Авторы работы изучили геномы 163 видов муравьев, которые охватывают двенадцать из шестнадцати существующих ныне подсемейств. Сопоставив эти данные, исследователи реконструировали вековую историю активности мобильных элементов за последние 100 миллионов лет. Выяснилось, что ветви муравьев с наибольшим числом прыгающих генов сегодня отличаются наивысшим видовым разнообразием. Долгое время подобные участки ДНК считались геномными паразитами, способными лишь самовоспроизводиться или вызывать нарушения, однако в критические эпохи они создавали материал для резких адаптационных скачков.

Анализ показал, что сразу после падения астероида, в раннем палеогене, предки современных муравьев пережили мощные вспышки активности мобильных фрагментов. Эти генетические подвижки непосредственно предшествовали взрывному появлению тысяч новых видов. Транспозоны стимулировали расширение семейств генов, которые отвечают за обонятельные рецепторы насекомых. Распознавание запахов играет определяющую роль в жизни муравьев: на химических метках строятся поиск пищи, ориентация на местности, узнавание сородичей и управление сложными колониями.

По словам Лукаса Шрадера, климатические и природные потрясения после удара небесного тела послужили внешним импульсом, а транспозоны стали внутренним механизмом быстрой эволюции. Сходные процессы ранее отмечались учеными при видообразовании рукокрылых и приматов. В наши дни семейство муравьев насчитывает более 15 тысяч видов и является крупнейшим среди общественных насекомых на всей Земле.