Многие животные – в особенности насекомые – часто развиваются в различные формы в зависимости от окружающей среды, времени года или социальных сигналов. Это явление называется полифенизм (polyphenism). Например, некоторые полярные звери к зиме меняют цвет меха, а гусеницы моли вида Nemoria arizonaria принимают вид либо дубовой серёжки (если они вылупляются весной), либо дубовой веточки (если вылупляются позже).
Также среди разных видов рыб, птиц, лягушек и саламандр существуют фенотипы-каннибалы, у которых есть такие отличительные признаки, как большие рты для поедания сородичей. А некоторые паукообразные одного вида сражаются друг с другом при помощи различного "оружия".
Американские исследователи обнаружили, что одни из самых крупных червей-нематод рода Pristionchus, питающихся другими нематодами, способны во взрослом состоянии иметь пять различных форм и выглядеть, как представители разных видов. Однако генетические исследования позволили вывести этих созданий на чистую воду и показали, что внешне различные нематоды генетически идентичны. Это яркий пример физической дивергенции (развития в разные формы) без дивергенции на уровне генов.
Молодые представители рода Pristionchus попадают в плоды инжира, путешествуя на осах, которые опыляют эти растения. Поначалу все молодые нематоды похожи друг на друга – у них небольшой рот, подходящий для питания микробами. Однако потомство первых "колонистов" может развиться в пять различных форм, две из которых также питаются микробами, а ещё три – другими видами нематод. Последние обладают крупными ртами с рядом зубов.
"У этих форм различные экологические роли", – объясняет ведущий автор исследования Эрик Рэгсдейл (Erik Ragsdale) из Университета Индианы.
Учёные отмечают, что у некоторых социальных насекомых может наблюдаться больше пяти форм взрослых особей (часто они зависят от роли существа в его обществе — рабочий, солдат, нянька). Но большинство примеров проявления полифенизма, связанного с различными экологическими ролями, ограничено двумя формами. Пять различных форм для одного вида, да ещё и отличающихся по экологическим ролям – явление пока уникальное.
Исследователи полагают, что причина – в особой экосистеме, созданной вокруг инжирного дерева (они для нематод будто оазисы в пустыне). Лишь нескольким червям удаётся колонизировать новые плоды, и наличие разных форм даёт конкурентное преимущество.
В настоящее время учёные изучили нематод рода Pristionchus, живущих в Южной Африке, на острове Реюньон и во Вьетнаме. Они полагают, что изучение следует продолжить, так как, вероятно, существуют виды с большим количеством форм.
Подробности исследования были опубликованы журналом Science Advances.
