В процессе эволюции бумажные осы очень быстро научились узнавать друг друга в лицо

Большинство насекомых, особенно социальных, для нас на одно лицо — так же, как и для их собратьев. Только считаные виды приобрели в процессе эволюции навык визуального различения одного члена своей семьи от другого. По мнению авторов статьи, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Science, очень быстрая эволюция показывает, что такое интеллектуальное превосходство над родственными видами дало северной бумажной осе Polistes fuscatus эволюционное преимущество.

Один из авторов работы, нейробиолог Майкл Шиэн из Корнеллского университета, отмечает, что самое удивительное — то, что отбор при эволюции вида не шел по привычным и обычно учитываемым направлениям: климатическим изменениям, способам ловли добычи или борьбе с врагами и паразитами. Ключевой фактор — изменения в общении внутри роя.

Способность этих насекомых использовать зрение для идентификации «своих» ученые нашли еще в 2002 году. На «лица» ос нанесли раскраску, разделив их на две группы. У одной группы этот «макияж» менял положение цветных элементов, присущих им в естественном виде, а у второй он повторял обычную раскраску. Оказалось, к осам из первой группы отношение в улье, куда их вернули, было агрессивным — но только первое время. Разобравшись и признав их «своими», другие осы роя через небольшой промежуток времени запомнили их и стали общаться как раньше.

Среди насекомых это редкая способность, поэтому ученые проанализировали геном Polistes fuscatus, сравнив его с геномом родственных видов Polistes metricus и Polistes dorsalis, у которых таких супернавыков не нашли.

Они знают друг друга в лицо / © Live Science

Оказалось, изменения, которые могли бы обусловить такие выраженные когнитивные изменения у P. fuscatus, произошли только за последние несколько тысяч лет, а у двух других видов — нет.

Исследователи обнаружили у P. fuscatus сравнительно недавние (в эволюционном смысле) сильные, жесткие селективные развертки, локусы которых можно объяснить функциями, связанными с долгосрочным формированием памяти, развитием грибовидных тел мозга и визуальной обработкой. Так как именно познавательные локусы оказались отбираемыми в первую очередь, можно говорить, что именно эволюция когнитивных способностей была одним из самых сильных факторов отбора в недавней эволюционной истории этих насекомых.

Некоторые другие насекомые с такими же способностями, несколько видов пчел и ос, известных на сегодня, имеют не одну королеву в улье, а сразу несколько, причем они обладают иерархией и борются за власть. Вероятно, в такой борьбе важно знать врага в лицо.

Ученые отмечают, что один из трендов научных работ последнего времени — объяснения того, как когнитивная эволюция может быть сформирована естественным отбором. Новое исследование показывает, что такие когнитивные изменения могут происходить очень быстро. Это не обязательно медленный и постепенный процесс: мутации могут вызывать большие и быстрые перемены. «Это предполагает возможность того, что быстрая адаптация когнитивных способностей могла бы быть важной и для других видов — так же, как язык у людей», — говорит Шиэн.