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
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука
Инженеры создали мягкого робота, который управляется лазерными лучами
Новости
В Apple усомнились в способности существующих моделей ИИ рассуждать
Новости
В IBM назвали сроки создания первого масштабного квантового компьютера
Новости
Посмотрите с орбиты Марса на гигантский вулкан, возвышающийся над облаками
Космос
В России приняли закон о создании единого национального мессенджера
Новости
Ученые выяснили, почему у летучих мышей «долгожителей» не бывает рака
Наука
Открыт прием заявок на премию «Промышленная робототехника»
Иннополис
Геофизик записал альбом из «музыки» сейсмических волн месторождения нефти
Новости
В желудке зауропода нашли остатки пищи: травоядный гигант глотал растения целиком
Наука