Из солдат в собиратели: ученые «перепрограммировали» мозг муравьев и изменили их поведение

Исследователи обнаружили в «гематоэнцефалическом барьере» муравьев фермент, который контролирует, станет ли насекомое солдатом или собирателем.

Ученые выяснили, что сложная кастовая система муравьев может частично контролироваться версией гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), созданной насекомыми, — привратником, который пропускает в мозг только определенные вещества.

В ходе исследования ученые выяснили, какие гены и белки экспрессируются по-разному у двух классов муравьев (Camponotus floridanus). Они обнаружили, что фермент, расщепляющий ювенильный гормон, известный как эстераза ювенильного гормона, присутствует только в клетках, составляющих ГЭБ муравьев.

Их анализ показал, что муравьи-солдаты отличались более высоким уровнем ювенильной гормональной эстеразы, чем собиратели, и, следовательно, меньшее количество гормона попадало в мозг солдат.

Когда исследователи ввели ювенильный гормон непосредственно в мозг муравьев-солдат, минуя ГЭБ, муравьи отказались от своей роли «наемника» и начали искать пищу. Насекомые продемонстрировали аналогичный сдвиг в социальном поведении, когда исследователи сократили запасы ювенильной гормональной эстеразы, манипулируя геном, который ее производит. Без фермента, способного его расщепить, ювенильный гормон достиг мозга муравьев и перепрограммировал их поведение.

Муравейник — это тщательно организованное сообщество насекомых с четким разделением труда, обеспечивающим бесперебойную работу. Пока королева откладывает яйца, рабочие муравьи либо добывают пищу, либо защищают гнездо в качестве солдат, а гормоны муравьев, в том числе так называемый ювенильный, определяют, какую роль играет каждый муравей.

Однако исследователи мало знали об основных молекулярных механизмах контроля, которые регулируют эти гормоны для формирования социального поведения.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Читать далее:

Скрытый континент Земли впервые нанесли на карту: он оторвался от остальных 100 млн лет назад

Слой за слоем. Куда делся «хайп» вокруг 3D-печати и почему аддитивные технологии никуда не уйдут

Ученые придумали, как морить голодом раковые клетки поджелудочной железы

Обложка: Flickr | Сведения о лицензии. Автор: Judy Gallagher 

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос