Ученые СПбГУ с помощью компьютерной микротомографии «общественного желудка» подтвердили наличие социального поведения у муравьев 40 млн лет назад
Палеоэнтомологи Санкт‑Петербургского государственного университета впервые с XIX века обнаружили в балтийском янтаре провентрикулюс — дополнительный отдел желудка муравьев, который использовался для накопления и переноса пищи в гнездо. Об этом ученые рассказали на сайнс‑ланче в СПбГУ.
Провентрикулюс — это часть пищеварительной системы некоторых животных, например птиц и муравьев. У муравьев и других насекомых он представляет собой сложно устроенный клапан, регулирующий поступление пищи в желудок, иногда участвуя в ее дополнительном измельчении. С его помощью муравьи могут запасать пищу в зобе и позднее передавать ее сородичам.
Результаты исследования опубликованы в одном из старейших морфологических журналов, Journal of Morphology.
Провентрикулюс находится в брюшке муравья, имеет ярко выраженную мышечную структуру и небольшой размер. При этом именно у муравья строение провентрикулюса наиболее разнообразно, хотя у других животных — даже у тех, которые, как и муравьи, отличаются развитым социальным поведением (например, пчелы), — он устроен однотипно.
Как отмечают ученые, история появления этого органа на данный момент слабо исследована, так как зачастую его строение крайне сложно объяснить. Например, у живущих в пустынных территориях муравьев, где запасы углеводов появляются сезонно и муравьи накапливают их в большом количестве, строение провентрикулюса должно быть адаптировано к этому, а значит, этот орган должен быть устроен на порядок сложнее, чем у других видов. Однако это не так.
Еще в XIX веке итальянский ученый Карло Эмери впервые заметил в остатках муравья в сицилийском янтаре нечто похожее на провентрикулюс. С тех пор в науке не было доказано существование провентрикулюса у муравьев в древности. Это объясняется тем, что ископаемые муравьи, которые, как правило, неплохо сохраняются в янтаре, редко сохраняют столь мелкие структуры. Кроме того, методы, позволяющие обнаруживать столь мелкие структуры у ископаемых, появились относительно недавно. Зоологи Санкт‑Петербургского университета смогли найти остатки этих структур во многом благодаря наличию современных методов.
Ранее ученые Санкт‑Петербургского университета нашли в кусочке янтаря в Калининграде муравья рода Manica, ранее встречавшегося только в горах Европы, Кавказа, Северной Америки и Японии. Возраст находки, как отмечают ученые, около 33,9‑37,8 миллиона лет — это самый древний и первый известный ископаемый вид данного рода.
Кроме того, специалисты СПбГУ доказали, что найденный в конце 2022 года американскими учеными муравей в куске янтаря является не древнейшим представителем муравьев-кочевников, как считали авторы находки, а современным видом возрастом лишь несколько сотен лет.
«С помощью компьютерной томографии нам удалось обнаружить провентрикулюс сразу у двух видов муравьев. Более того, оказалось, что выглядел провентрикулюс у этих видов ископаемых ровно так же, как и у современных муравьев», — рассказал доцент кафедры прикладной экологии СПбГУ Дмитрий Дубовиков.
Результат исследования позволяет утверждать о том, что социальное поведение при обмене пищей (трофаллаксис) у муравьев зародилось более чем 40 млн лет назад. Наличие у позднеэоценовых муравьев‑ткачей сложноустроенного провентрикулюса, сходного по строению с таковым у современных видов, свидетельствует о том, что они так же, как и современные виды, могли запасать жидкую пищу в зобе и далее распределять ее между многочисленными членами своей семьи.
В дальнейшем ученые планируют сравнить строение древнего провентрикулюса муравьев с современным в других таксонах. Ответ на этот вопрос может дать понимание того, как изменилось социальное поведение и образ жизни многих групп муравьев.
Санкт‑Петербургский государственный университет — первый университет России был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт‑Петербургский университет отметит свой 300‑летний юбилей.
План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300‑летия СПбГУ, которое провел заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт со специальным дизайном, создание почтовых марок, посвященных истории первого университета России, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. Кроме того, Университет запустил сайт, посвященный предстоящему празднику, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях подготовки к юбилею.