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
«Письма в бутылке», которыми обмениваются клетки, использовали для лечения рака
Наука
Самая мощная геомагнитная буря солнечного цикла достигла дна океана
Наука
Фестиваль фиджитал-спорта пройдет на конференции ЦИПР в Нижнем Новгороде
Новости
Российский планшет Yadro поступил в продажу: известна его цена и планы на будущее
Новости
Стала известна цена первого российского электромобиля «Атом»
Новости
Опубликованы самые детальные фото поверхности Европы
Космос
Первую в мире водородную яхту спустили на воду: ее длина больше 100 м
Новости
Открытие ученых впервые подтвердило правоту Эйнштейна
Космос
У зонда летящего к Меркурию произошел сбой двигателя
Космос
Замороженная ткань мозга восстановилась после 18 месяцев криоконсервации
Наука
Редкий глубоководный кальмар попал на видео, напав на подводную камеру
Наука
Экспресс-тест обнаруживает инсульт менее чем за шесть часов после первых симптомов
Наука
Канадский фермер, возможно, нашел на поле обломок ракеты SpaceX
Космос
Квантовую связь создали с помощью обычного городского оптоволоконного кабеля
Новости
Частный спутник сфотографировал МКС с расстояния 70 км
Космос
Ученые сварили пиво с помощью пчел-убийц
Наука
В НАСА рассказали, что вызвало самую мощную геомагнитную бурю десятилетия
Космос
Суперноги от MIT помогут людям быстро вставать после падений на Луне
Космос
Первому в мире ребенку вылечили глухоту с помощью генной терапии
Наука
Ученые нашли семь звезд в Млечном Пути, рядом с которыми могут жить инопланетяне
Космос