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
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука