Добавить новость
smi24.net
News in English
Март
2023

What the complicated social lives of wasps can teach us about the evolution of animal societies

0
The yellowjacket wasp has a reputation as a British picnic invader Denis Vesely/Shutterstock

It’s spring in England. The daffodils are in full bloom. A queen yellowjacket (Vespula) wasp emerges from your loft, dopey with hibernation and hungry for nectar. She starts to build a paper nest in which to raise a family. It will be a large family. But for now, she works alone.

Wasps are poorly studied compared with other social insects, like bees and ants. But wasp societies are a fascinating example of a social insect (an insect that lives in a group) because their societies are so varied. Comparing their genetic makeup with other social insects helps bolster our understanding of how animal societies evolved.

My team sequenced the genes involved with social behaviour from nine wasp species to explore what makes a queen (or a worker). What we found challenges a popular scientific view about the molecular machinery that makes insect societies tick.

The shared division of labour, in the form of queen and worker castes, is the secret to success for all social insects. Castes evolved independently at least eight times in Hymenoptera – that’s bees, wasps and ants.

When her first brood hatches, the yellowjacket queen becomes a dedicated egg producer. Her worker offspring will take over extending the nest and foraging for prey to feed to the baby siblings. The workers will never be queens. Like tissues in your body, the queen and her workers divide the chores of the society between them: seamless cooperation between two forms of wasp.

Vespula vulgaris - common yellowjacket wasp. Spring queens build a nest alone. CC BY SA Frank Hornig.

Socialising that comes with a sting

By contrast, in other societies, like Metapolybia wasps in Trinidad, many queens and workers will search together for a new place to nest. The swarm selects a tree trunk and starts to build a papery nest that resembles a cow pat.

For now, there are many queens and many workers, but after a few weeks of growing the nest, a single queen reigns. Scientists don’t know how the queen is chosen but those who don’t make the final cut act as workers. Young Metapolybia workers are “totipotent” which means they can become queen if the resident queen dies. Older workers, however, have been through a form of insect “menopause” and can’t reproduce.

Other wasp societies are simpler. Take the Polistes paper wasps that live along the banks of the Panama Canal, where their nests hang like the soles of old shoes from trees, bridges and houses. Dozens of chestnut bodies sit on a nest: every female is totipotent, but only one wasp is queen at any one time. When the queen dies, the hierarchy breaks down and they fight viciously to replace her.

Polistes canadensis nest, from Panama.

Thanks to advances in molecular biology, we now know queens and workers in insect societies are different expressions of the same genome (the entire set of DNA instructions found within a cell). The physiological and behavioural differences that allow castes to perform their specialist tasks are because the colony’s shared genes are activated differently. Hundreds of genes separate queens from workers in the honeybee. Some of the same genes separate castes in fire ants, bumblebees and paper wasps. There’s a shared social toolkit.

At least scientists thought so.

What we learned

One problem is that comparing data across different species, methods and labs is tricky. You’re not comparing like for like. Researchers tend to focus on a few popular species and different labs may generate results in different ways. It’s difficult to compare data sets because it is easy to fall into the trap of cherrypicking the genes we expect to see in a social toolkit for the “usual suspects”.

My team took a look at the bigger picture. We sequenced the genes activated in the brains from nine genera (biological classes) of social wasps from around the globe, including representatives of some of the simplest and most complex societies known in the animal kingdom. We focused on brains because differences in brain genome activation shape behaviour like foraging, mating and nest building, and physiology, such as egg production. We also used the same sampling and sequencing techniques across all our species.

We used artificial intelligence (AI) because computers are better at spotting patterns than humans as they can process more complex patterns faster. They are also more objective. The computer was trained to identify castes. We then asked it to classify samples as queens or workers, based on the patterns of which genes were activated in a sample.

If the social toolkit hypothesis was correct, we should have seen swathes of shared activation profiles for queens and workers across all species.

The machines found some evidence for this. From over 5,000 orthologous genes (genes shared by all species), the computer correctly identified queens and workers for seven of the nine species. Intriguingly, the results showed queens are characterised by more inactive genes compared with workers, perhaps because workers perform a wider repertoire of tasks, while queens are egg-laying specialists.

But the complexity of a society also matters. Our AI methods showed the shared molecular toolkit provides the basic recipe that is enough for simpler societies. But additional molecular processes are needed for the more complex societies. Especially those that are superorganisms, like the yellowjacket wasps.

The machinery used to create a totipotent paper wasp worker isn’t necessarily the same as that required to make a lifetime committed sterile yellowjacket worker.

Our results showed the molecular toolkit for social life is more complex than previously thought. My team’s study found that the type of colony influences the way evolution tinkers with the building blocks of life to create societies.

Life history complicates this even further. Whether a species builds new nests alone (like the yellowjacket) or with a swarm of other queens and workers (like Metapolybia) can influence the social toolkit too.

Limiting our scientific focus to a few popular species has given us a blinkered view of evolution’s great experiment: societies. The transition from simple groups (like paper wasps) to the highly complex machines of the superorganisms (like the yellowjackets) may require a fundamental shift in molecular machinery. Like all of life’s greatest challenges, innovation is the key to success.

Seirian Sumner receives funding from the Natural Environment Research Council (NERC). She is an employee of University College London. Her book Endless Forms: Why We Should Love Wasps, is published by William Collins in paperback on March 30th 2023. It reveals the full diversity of wasps, solitary and social, and aims to help readers appreciate the many benefits that wasps offer to ourselves and our planet.








Антитела альпак помогли ученым создать новые методы лечения рака

Гастроэнтеролог Садыков: аппендицит из-за семечек арбуза или шелухи подсолнуха — миф

SUPER WEEKEND: денежные выходные с «Авторадио»

Ортопед дал совет по сохранению здоровья спины на сидячей работе


Palestinian envoy urges action at UN: “History will judge us all”

AI talent comes at a 30% salary premium: ‘If you try to play catch up later, this is going to cost you even more’

Exclusive: Fintech giant Stripe building ‘Tempo’ blockchain with crypto VC Paradigm

3 Terrifying Horror Series To Watch Ahead Of HBO’s ‘It: Welcome to Derry’


Трансстроймеханизация - лауреат конкурса на лучшую строительную организацию

Хибины

Nexign Interconnect получила сертификат совместимости с российской Java-платформой Axiom JDK

Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)


Открыты сервера MMORPG ROM: Golden Age

New study shows that Gen Z is spending way less money on videogames than older gamers

Первый взгляд на мобильную версию Neon Spellstorm

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta


Овочі можуть стати розкішшю для українців

Овочі можусть стати розкішшю для українців


EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года

Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение


Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Разумная экономия и улучшенный вкус: Познакомьтесь с совершенно новым VOOPOO VMATE PRO2

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Эксперт Жилфонда: цены на рынке аренды в России уперлись в потолок


Сотрудники Коломенского отдела вневедомственной охраны Главного управления Росгвардии по Московской области задержали любителя кофе, который решил сэкономить на покупке ароматного напитка

«Птицы любви»: песня, в которой слышно биение двух сердец — матери и дочери

Сотрудники отдела лицензионно-разрешительной работы по городу Королеву передали добровольно сданное охотничье оружие в зону проведения СВО

Разумная экономия и улучшенный вкус: Познакомьтесь с совершенно новым VOOPOO VMATE PRO2


Теннисистка Калинская пробилась в третий круг турнира в Цинциннати

Вероника Кудерметова в третьем круге турнира WTA: победа в Цинциннати!

Зверев пробился в третий раунд турнира "Мастерс" в Цинциннати

Павлюченкова уступила 94-й ракетке мира на турнире WTA в Цинциннати


Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Сотрудники отдела лицензионно-разрешительной работы по городу Королеву передали добровольно сданное охотничье оружие в зону проведения СВО

Сотрудники Коломенского отдела вневедомственной охраны Главного управления Росгвардии по Московской области задержали любителя кофе, который решил сэкономить на покупке ароматного напитка

ВЦ «Раздолье» проведет бесплатный вебинар «Динамическая структура заказа в 1С:ERP»


Музыкальные новости

Журналист Додолев рассказал о рисунке Цоя, проданном за 50 млн рублей

Команда «Буран» одержала победу на «Архипелаге 2025»

Шутка ли? Анастасия Волочкова заявила о скорой свадьбе с шейхом

Балерина Волочкова матом послала депутатов за идею запретить нецензурную брань


EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года

Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение


Казна Путина полна. Россия получила $330 млрд, пока Европа вводила санкции

Специалисты «Россети Новосибирск» зафиксировали самовольные подвесы еще на 770 опорах ЛЭП

Ургант отпустил шутку про работу на Первом канале

Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов


Отзывы о франшизе «Автополка»

Магазин автозапчастей франшиза – успешное и прибыльное предприятие

Преимущества франшизы «Автополка»

Быстрый старт в прибыльном бизнесе по продаже автозапчастей


В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

Источники сообщают о встрече Путина и Трампа на военной базе в Анкоридже

СМИ: американские чиновники рады решению Путина посетить Аляску

Ким Чен Ын подтвердил Путину неизменную поддержку КНДР в отношении России




Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Солнечному мальчику необходимо лекарство, чтобы спасти сердце от перегрузок

Хирурги в Москве спасли жизнь 43-летнему мужчине, ампутировав нижнюю часть тела

КГ PROGRESS: в Перми работают самые опытные стоматологи в России


Зеленский пригрозил «третьей мировой войной» в случае давления на Киев в вопросе уступок территорий


Сотрудники и военнослужащие Росгвардии обеспечили безопасность футбольного матча

Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Журова о возвращении граждан, сменивших гражданство: «Практически невозможно»

Street Boxing


Лукашенко получил первую золотую монету из белорусского сырья


Собянин объявил об открытии новой детской поликлиники в районе Крюково

Депутат ГД Останина запросила у мэра Москвы данные о причинах закрытия роддомов

Сергей Собянин: Герои — не какие-то особенные люди, они живут рядом с нами

Сергей Собянин. Главное за день


В Канаде зафиксировано ухудшение ситуации с лесными пожарами

Площадь возгорания на горе Куцай достигла 650 тысяч квадратных метров

Экологи требуют ограничения роста цен на авиабилеты по окончании школьных каникул

Китайские исследователи интегрировали робота в группу тибетских антилоп


Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года


Универсальный ТСД промышленного класса Saotron RT-T40X V.2

Заместитель прокурора Архангельской области и Ненецкого автономного округа Павел Матанцев проверил ход ремонтных работ в школе № 1 г. Нарьян-Мара

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

На Новой Земле провели испытания межконтинентальной крылатой ракеты «Буревестник»


Прогноз погоды в Крыму на 13 августа

Прогноз погоды в Крыму на 12 августа

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Прогноз погоды в Крыму на среду


НАТО И ЕВРОСОЮЗУ МОГУТ ОТКЛЮЧИТЬ ВСЕ ВИДЫ ОРУДИЙ! ВЫСШАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ МИРОМ: ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТЫ ПОМОГАЮТ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Сотрудники отдела лицензионно-разрешительной работы по городу Королеву передали добровольно сданное охотничье оружие в зону проведения СВО














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *