Используя новую методику, палеонтологи исследовали антенны древних муравьев, сохранившихся в янтаре, и выявили наличие у них органов чувств, предназначенных для восприятия феромонов. Это свидетельствует о том, что социальное поведение этих насекомых было характерно для них с момента появления данного семейства.
Человек — существо социальное, и его выживание неразрывно связано с взаимодействием с другими людьми. В этом он схож с многими млекопитающими и некоторыми насекомыми, которые формируют сложные сообщества. Однако, в отличие от людей, общественная организация пчел, ос, термитов и муравьев характеризуется тем, что часть особей не размножается, а трудится на благо колонии, заботясь о потомстве. Такую структуру называют эусоциальностью.
Для существования в обществе особям необходимо общаться друг с другом. Пчелы передают информацию о расположении источников пищи с помощью танцев и химических сигналов, в частности, выделяя феромоны. Аналогичным способом общаются и другие высокоразвитые насекомые, такие как осы, термиты и муравьи.
По мнению ученых, социальный образ жизни у муравьев сформировался сразу после того, как появилось отдельное семейство: они произошли от ос и отделились от своих предков в самый ранний свидетельствам, окаменелостей, свидетельствующих об их общественной жизни, обнаружено не было, поскольку феромоны, являющиеся летучими соединениями, не оставляют окаменелых следов. Это произошло около 100-105 миллионов лет назад.
Американские и японские палеонтологи применили инновационный подход для поиска свидетельств социальной организации у древних муравьев, сохранившихся в янтаре. Они провели визуализацию микросенсилл – элементарных органов чувств беспозвоночных – на антенных усиках ископаемых насекомых. Для этого исследователи извлекали фрагменты антенн вместе с янтарем, шлифовали их и получали снимки с использованием различных объективов и углов, чтобы изучить расположение микросенсилл на усиках. После чего полученные изображения были сопоставлены с современными видами. Результаты научной работы опубликованы в журнале Science Advances.
Образцы янтаря были получены исследователями из штата Качин, расположенного на севере Мьянмы. Возраст этого янтаря оценивается примерно в 100 миллионов лет, что соответствует периоду, близкому к границе между верхним и нижним меловым периодом (145-66 миллионов лет назад). Внутри янтаря находились две самки самого древнего вида муравьев вида Gerontoformica gracilis, поэтому они оказались идеальным материалом для исследования ранней эволюции семейства.
Изучение антенн насекомых позволило палеонтологам выявить четыре различных типа сенсилл, свойственных современным муравьям. Предположительно, эти структуры давали возможность древним насекомым воспринимать сигналы опасности и идентифицировать сородичей по гнезду, используя феромонные маркеры. Обнаруженные сенсиллы подтверждают социальный образ жизни первых муравьев, что свидетельствует об их экологическом преимуществе еще за 100 миллионов лет до наших дней.
Несмотря на это, научные данные свидетельствуют о том, что в меловом периоде муравьи составляли лишь 1% от общего числа насекомых. Значительное увеличение их популяции произошло в эоцене, примерно 45 миллионов лет назад. Авторы исследования полагают, что причиной малочисленности муравьев на ранних этапах могла быть небольшая численность колоний. Возможно, изначально они обитали небольшими группами, насчитывающими всего несколько десятков особей, что напоминает примитивные подсемейства Amblyoponinae, где число насекомых в семье не превышает сотни.
«Это предоставляет более весомые свидетельства того, что социальное поведение было свойственно ранним муравьям. Благодаря новым методам визуализации, мы находимся на пике возможностей в изучении окаменелостей муравьев. Теперь мы способны выявлять множество деталей, которые ранее оставались незамеченными», — отметил мирмеколог Джон Лаполла, не принимавший участия в исследовании.