Кровавые войны или мирная передача власти: учёные раскрыли тайну королев голых землекопов

Голые землекопы правят железной лапой: эти морщинистые, зубастые монархи запрещают любой другой самке размножаться — по крайней мере, до тех пор, пока они не умрут, и тогда начинается настоящий ад. Тогда прежде покорные самки поднимаются и ведут кровавые битвы друг с другом за корону. Они нападают на других самок, убивают детёнышей и сеют хаос, пока одна не выйдет победительницей, чтобы занять трон и стать единственной размножающейся самкой в колонии.

Но в Институте биологических исследований Солка в Калифорнии произошло нечто неожиданное: королева мирно передала власть одной из своих дочерей — без смертей и кровопролития.

«Мы обнаружили, что голые землекопы способны к мирной передаче королевской власти, что говорит о большей репродуктивной гибкости этих животных, чем считалось ранее», — говорит Жанель Айрес, молекулярный и системный физиолог из Института Солка, соавтор исследования, посвящённого этому необычному престолонаследию.

Голые землекопы — эусоциальные животные, то есть они делят свои колонии на репродуктивных особей и нерепродуктивных — «обслуживающий персонал», причём первые представлены единственной самкой, способной рожать. Похожие иерархии существуют в пчелиных ульях и муравьиных колониях. Это жёсткая стратегия, которая работает в относительно стабильной, предсказуемой среде, например, в засушливых регионах Африки к югу от Сахары, где голые землекопы обитают в дикой природе, отмечают авторы нового исследования.

Но у такого устройства есть и риски. Например, детёныши, несущие гены одной самки, не обязательно достаточно разнообразны, чтобы гарантировать, что хотя бы некоторые из них переживут трудности, вызванные неожиданными событиями, такими как болезнь или экологическая катастрофа. К тому же жестокое подавление доминирования со стороны королевы требует больших энергетических затрат и может приводить к травмам, считают исследователи. Поэтому они задались вопросом: есть ли в этой иерархии место для манёвра — могут ли эти кровожадные существа жить и размножаться вместе?

«Долгие годы мы знали, что размножается только одна самка — королева, и что передача власти происходит через жестокие войны королев», — говорится в заявлении соавтора исследования Шейнса Абейвардены, постдокторанта лаборатории Айрес. «Мы хотели выяснить, могут ли несколько королев мирно сосуществовать».

Айрес, Абейвардена и их коллеги начали своё исследование в июле 2019 года с небольшой, хорошо функционирующей семьи, состоящей из единственной королевы по имени Тере, одного репродуктивного самца и их четырёх детёнышей, один из которых был самцом. Чтобы смоделировать сценарии типа «королева умерла» — без устранения правящего грызуна — исследователи создали различные ситуации, которые могли изменить репродуктивную активность королевы: от увеличения числа детёнышей в её королевстве до переселения колонии. Именно переселение, когда исследователи переместили семью (колонию под названием «Амигос») в новый виварий, привело к тому, что Тере перестала размножаться почти на год.

После этого две её дочери (сёстры из выводка 2019 года) начали размножаться последовательно. Одна из них — по имени Арвен — мирно приняла на себя роль единственной королевы, производящей детёнышей, в конце 2025 года.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Science Advances, показывает, что мирная передача власти действительно возможна у одного из немногих эусоциальных (и самых кровожадных) млекопитающих, утверждают исследователи.

Как это было: от стресса к мирному престолонаследию

Ключевым фактором, запустившим необычный процесс, стал стресс. Переезд в новый виварий — с незнакомыми запахами, другим освещением и, возможно, иной акустикой — оказался для королевы Тере настолько сильным потрясением, что её репродуктивная система просто «отключилась» почти на год. В дикой природе такой сценарий маловероятен: колонии голых землекопов живут в разветвлённых подземных туннелях и редко покидают свои территории. Но в лабораторных условиях учёные получили уникальную возможность наблюдать за тем, что происходит в вакууме власти.

Когда Тере перестала подавлять феромонами и агрессией репродуктивные способности других самок, её дочери — сперва одна, затем другая — начали рожать. Удивительно, но вместо того чтобы вцепиться друг другу в глотки, сёстры каким-то образом «договорились». Они размножались последовательно, а не одновременно, избегая прямого конфликта. В конце концов Арвен закрепила за собой статус единственной королевы, и Тере, которая к тому времени уже не размножалась больше года, не оказала никакого сопротивления.

Почему это важно для науки?

Открытие Института Солка заставляет пересмотреть представления не только о голых землекопах, но и об эусоциальности в целом. До сих пор считалось, что такие жёсткие иерархии — с единственной размножающейся самкой и подавлением всех остальных — не оставляют места для альтернативных стратегий. Мирная передача власти предполагает, что у этих животных есть скрытый «репертуар» поведения, который проявляется только в нестандартных, стрессовых условиях.

Возможно, в дикой природе мирное престолонаследие случается чаще, чем мы думаем, — просто учёным редко удаётся его засвидетельствовать. Обычно к моменту смерти старой королевы колония уже находится в состоянии стресса (например, из-за нехватки пищи или хищников), что и провоцирует кровавые войны. В лабораторных же условиях стресс был вызван исключительно переселением, но при этом у колонии было достаточно ресурсов — еды, воды, безопасного пространства, — чтобы избежать эскалации насилия.

Что дальше: новые вопросы вместо ответов

У исследователей теперь появляется целый ряд новых вопросов. Как именно дочери «договорились» о последовательном размножении? Действуют ли здесь какие-то химические сигналы — феромоны, которые подавляют конкуренток временно, а не навсегда? Может ли мирная передача власти произойти повторно в той же колонии, или это разовое явление, связанное с конкретными обстоятельствами? И наконец — можно ли «научить» голых землекопов мирному сосуществованию нескольких размножающихся самок, изменив условия их содержания?

Авторы исследования уже планируют следующие эксперименты. В частности, они хотят проверить, как отреагирует колония на возвращение старой королевы Тере после того, как Арвен уже укрепилась на троне. Сможет ли бывшая правительница занять место в иерархии — пусть даже не репродуктивное, — или её изгонят или убьют? А также — могут ли сёстры-королевы сосуществовать, если их колонию поместить в ещё более сложные, но ресурсообильные условия?

Урок для людей (и не только)

История королевы Тере и её дочери Арвен — это не просто забавный эпизод из жизни экзотических грызунов. Она напоминает нам, что даже самые жёсткие, казалось бы, незыблемые социальные структуры могут быть гибкими, если меняются обстоятельства. Мирная передача власти — удел не только современных конституционных монархий, но и, как выясняется, колоний голых землекопов.

Возможно, в этом и заключается главный эволюционный секрет этих удивительных созданий — не только в их устойчивости к раку и способности жить без кислорода, но и в скрытой пластичности поведения, которая позволяет им выживать там, где другие виды обречены на самоуничтожение. Иногда, чтобы сохранить колонию, лучше не воевать, а договориться. Даже если ты голая, морщинистая и с огромными зубами.