«Наблюдения за убийством королевы казались парадоксальными мне», сказал Луп. «Почему это платит, чтобы помочь королеве в некоторых ситуациях, но тогда затем заплатить, чтобы убить ее в других? Что объясняет, почему некоторые королевы убиты и не другие, и почему убивают ее вообще?
Большинство людей думает об общественных насекомых как о рабочих, трудящихся бессмысленно на благо королевы или колонии. Но кажется, что рабочие больше вычисляют, и помогают или вредят королеве в зависимости от обстоятельств, в которых они находят себя».
Чтобы исследовать загадку, Loope создают колонии наблюдения ос осы в лаборатории, снимал их непрерывно использующий видеокамеры и затем отмечал, когда матереубийство произошло. Он также собрал дикие колонии, чтобы увеличить объем выборки, выведя матереубийство из зрелого, queenless колонии. Поведенческие наблюдения и генетические исследования колоний осы, которые он выполнил, показали ему, что осы рабочего убивают королев, когда они находятся в колониях с большим количеством полных родных братьев, но не в колониях с соединением полных и сводных братьев.
«Рабочие оценивают ситуацию в своей колонии и решают восстать против королевы только, когда организация генетического материала колонии делает его благоприятным, чтобы сделать так», сказал Луп. «Главное преимущество должно позволить Вашим родственным рабочим откладывать мужские яйца, а не королеву, которая, как правило, останавливает воспроизводство рабочего употреблением в пищу яйца, нападая на репродуцирование рабочих, и откладывая многие ее собственные яйца. Устраняя королеву, matricidal рабочий позволяет другим рабочим и ей откладывать мужские яйца».Рабочие делают все задачи разведения выводка.
Они добывают продовольствие для еды, кормят потомков и королеву, строят гнездо и защищают его. Только иногда делайте они пытаются воспроизвести. Мужчины произведены в конце года и помощника с новыми королевами.
Тогда мужчины умирают. Рабочие никогда помощник, но не могут все еще отложить мужские яйца из-за причуды в их генетической системе. Это позволяет им конкурировать с королевой для производства мужчин.
«Следовательно матереубийство», сказал Луп. «Рабочие не бессмысленные автоматы, работающие на королеву несмотря ни на что., Они только альтруистично бросают воспроизводство, когда контекст правильный, но восстание, когда это приносит пользу им, чтобы сделать так».Исследование – один из некоторых, которые предполагают, что рабочие могут оценить относительные пропорции полных и сводных братьев их колонии и ответить адаптивно, когда конфликты интересов возникают по тому, что колония должна сделать, например, воспитайте сыновей рабочих или сыновей королевы.«В высоко eusocial альтруизм разновидностей к королеве типично безоговорочное», сказал Луп. «Это исследование, однако, обеспечивает первое полное расследование убивающего королеву поведения, общего, но трудно наблюдаемого события в жизни многих колонии осы и пчела.
Я выяснил способ наблюдать колонии, непрерывно используя видео, которое допускало первые видео наблюдения за этим поведением».Результаты исследования кажутся онлайн в Текущей Биологии.
Луп объяснил, что организация генетического материала колонии определена тем, сколько раз королевы помощники (обычно несколько раз), и тем, как равномерно она использует сперму двух мужчин, если она сцепилась дважды. Он нашел, что колонии, которые у опытного матереубийства была большая пропорция полных родных братьев (измеренный средней связанностью между участниками колонии), чем те, которые не испытали матереубийство.«Этот образец ведет количество раз помощниками королевы, а также четностью использования спермы для королев, которые сцепились дважды, предложив, рабочие могут различать эти различные виды королев», сказал Луп. «Убивающий королеву рабочий извлекает выгоду из матереубийства в колониях отца-одиночки, потому что она заставляет колонию воспитывать сыновей других рабочих, а не сыновей королевы.
В таких колониях рабочие более связаны с сыновьями рабочих, чем сыновья королев.«Теория семейного отбора, расширение эволюционной теории, предсказывает поведение, чтобы развиться, который одобряет близко по более дальним родственникам; сводные братья более отдаленны, чем полные родные братья, таким образом, матереубийство менее выгодно в колониях со многими сводными братьями», добавил Луп. «Таким образом это исследование оказывает редкую поддержку теории семейного отбора с изменением в поведении среди колоний. Рабочие отвечают на свой облик колонии, как предсказано теорией семейного отбора».
Loope теперь работает, чтобы понять, как взаимодействие ос осы с другими разновидностями может сформировать переходы в общественной организации.