Як мурахи, одного разу осліпнувши, еволюціонували при поверненні в більш складне середовище, щоб знову бачити

Майже 80 мільйонів років тому кілька видів тропічних мурах перебралися жити під землю. Як багато підземних або переважно підземних видів, вони згодом втратили свій зір. Втратили вони і частини мозку, пов'язану із зором.

Вісімнадцять мільйонів років тому три види мурашок, зокрема, кочові мурашки Eciton hamatum і Eciton burchellii (на честь останніх, між іншим, на початку 1960-х була названа гучна тоді в СРСР п'єса Сергія Михалкова) знову вийшли на поверхню.

Вчені з Університету Дрекселя (Філадельфія, штат Пенсільванія, США) виявили докази того, що в більш складному  та більш наповненому комплексними викликами середовищі існування вони знову прозріли і відновили пов'язану із зором частину мозку.

Їхнє дослідження було опубліковане в березні 2016 року в щомісячнику «The Science of Nature» (№31, стаття називається «Into the black and back: the ecology of brain investment in Neotropical army ants (Formicidae: Dorylinae»).

Звичайно, перевірити зір у мурашки - завдання складне. Дослідники не можуть точно виміряти, скажімо, на якихось умовних таблицях Сивцева або Головіна, наскільки добрий зір у мурах, які його знову здобули, «бачать вони третій рядок знизу» або щось на зразок того. Але є свідчення того, що здатність мурах бачити - це не просто відновлення їхньої первісної зорової системи.

«Ми виявили, - пояснював один із п'яти співавторів дослідження, професор біології Університету Дрекселя Шон О'Доннелл, - анатомічні вказівки того, що їхні очі відрізняються від будови очей більшості інших наземних комах. Невже вони, в якійсь мірі, заново винайшли очі?»

Мурахи, на думку вчених, можливо, якраз відновили втрачене раніше, знову «винайшовши» механізми, необхідні для зору.

Зміни в мозку були навіть більшими, ніж зміни в очах. У видів мурах, що знову стали бачити, відділи мозку, які відповідають за зір, стали значно більшими, ніж у їхніх підземних родичів. «Нові надземні» мурахи також розширили області свого мозку, що відповідають за нюх, і мають більші грибоподібні тіла, які пов'язані з пам'яттю і в цілому функціонують як центри інтеграції інформації, яка надходить від зорового, нюхового, дотикового аналізаторів.

Все це красномовно говорить не тільки про здібності живих організмів, але і про навколишнє середовище, в якому вони живуть. Причому світло - аж ніяк не єдиний фактор, що визначає більший розмір мозку у мешканців поверхні.

«Дані показують, що підземний світ - це простіший світ, який в цілому менш складний для пізнання, ніж наземний світ», - вважає професор-біолог. І зазначає, що «тепер задача полягає в тому, щоб з'ясувати: що ж саме і конкретно в наземному середовищі сприяє такому зростанню розвитку мозку».

У своїй статті співавтори припустили кілька аспектів надземного світу, які є більш складними і вимагають еволюції додаткового мозкового простору. Життя над землею, з відмінностями в діяльності вдень і вночі, з великою різноманітністю як потенційної здобичі, так і хижаків, тих, для кого здобиччю можеш стати ти сам, очевидно, вимагає більше розумових здібностей, ніж життя під землею.

Наявність більшої кількості мозкової тканини, кажучи генетично, - «дорога» еволюційна риса. Мозкова тканина вимагає багато енергії для її створення і підтримки - за рахунок споживання їжі. Так що в разі, якщо немає вагомої причини підтримувати дані додаткові «мозкові ресурси», вид просто довго не протягне.

«Дане дослідження показує: мозок уважно відстежує екологічні умови видів тварин, а еволюція мозку може реагувати, зокрема зворотно,  на зміни і проблеми в навколишньому середовищі навіть через десятки мільйонів років», - відзначають учені.

Також дуже привабливий і цікавий аспект про можливості відновлення мозку і у живих істот взагалі. За словами О`Доннелла, отримані ним і його співавторами дані про розвиток зору «показують, що є принаймні деякі можливості для відновлення або збільшення втрачених сенсорних і когнітивних (пізнавальних) функцій».

Міодраг Драгомілович