Цивилизация
Биологи выяснили, что изменение параметров активации единственного белка в организме некоторых видов муравьев способно определить, станет ли он рабочим или маткой. Статья об этом опубликована в журнале Cell.
Муравьи большинства видов рождаются в определенной касте без возможности ее изменить. Однако для индийских прыгающих муравьев (Harpegnathos saltator) это не так. Когда матка этого вида умирает, рабочие дерутся за право занять ее место. Таких особей называют гамэргатами. Они прекращают работать и начинают откладывать яйца. Такому переходу сопутствует уменьшение размеров мозга, изменение экспрессии генов и уровня гормонов.
Долгое время ученые не знали, что именно вызывает такой переход. «Мозг животных очень пластичен, и может изменять свою структуру под влиянием среды, – объясняет Роберто Бонасио, автор исследования из Пенсильванского университета. – Например, это происходит при взрослении людей, и до сих пор неясны стоящие за этим молекулярные механизмы».
Сейчас ученые провели серию экспериментов с живыми муравьями этого вида и их отделенными нейронами, вводя в них различные гормоны.
В ходе экспериментов ученые сосредоточили свое внимание на ювенильном гормоне III, который отключает инстинкт сбора пищи, и 20-гидроксиэкдизоне, который стимулирует развитие яичников. Авторы выяснили, что оба этих гормона, в конце концов, влияют на фактор Kr-h1 – белок, влияющий на синтез РНК.
При этом оказалось, что при уровне гормонов, характерном для рабочих, этот белок подавляет гены, делающие особь гамэргатом. И наоборот, при уровне гормонов, характерном для гамэргатов, он подавляет гены, связанные с рабочим поведением. При полном удалении этого белка из нейронов живых муравьев их социальные роли перемешались.