Как бумажные осы поддерживают иерархию внутри гнезда

У бумажных ос, как и у некоторых других общественных насекомых, есть рабочие особи и царица, чья единственная задача — принесение потомства. Если удалить царицу из гнезда, одна из оставшихся ос займет освободившееся место, но почему же тогда в присутствии царицы осы не «бунтуют» и не пытаются занять ее место? Ответ оказался удивительно простым.

В семье бумажных ос большинство особей — рабочие: они не откладывают яйца и выполняют в гнезде любую работу от постройки сот до ухода за подрастающими личинками. Единственная самка, приносящая потомство (чаще всего это еще и основательница колонии), — царица, или матка.

Место царицы пожизненное, но в случае ее гибели или пропажи из гнезда жизнь семьи не прекращается: спустя некоторое время одна из рабочих ос занимает царскую «должность» и возобновляет откладку яиц. Но почему в присутствии доминирующей самки остальные осы не пытаются устроить «дворцовый переворот»?

Чтобы это выяснить, ученые провели эксперименты с семьями бумажных ос, из которых искусственно была удалена царица. Были использованы самые разные методы исследования, от более традиционной видеозаписи до детального молекулярного профилирования мозга насекомых, позволившего отследить изменения в составе белков и, соответственно, активности генов.

В результате исследователи выяснили, что все осы в семье по сути являются царицами: на молекулярном уровне у них есть все данные для того, чтобы стать главной самкой в гнезде. Но в присутствии царицы этого не происходит благодаря социальному подавлению. Иными словами, стоит только одной из рабочих ос попытаться «захватить власть», как остальные осы вступают с ней в драку и силовыми методами призывают зарвавшуюся «служанку» к порядку.

Любопытно, что насекомые, по-видимому, четко различают, когда источник беспорядка в гнезде находится внутри, а когда — снаружи, и ведут себя по-разному. В первом случае рабочие особи реагируют индивидуально, «сами по себе», во втором — объединяются и атакуют врага коллективно, защищая гнездо.

В будущем результаты, полученные на бумажных осах, могут быть применены в отношении других сложных биологических систем или даже в робототехнике при программировании коллективной работы.

Исследование опубликовано в журнале Cell Systems.