Вчені заявили про те, що невеликі зміни в одному білку можуть перетворити мураху з робітника на королеву, повідомляє Science alert. До своїх висновків вчені дійшли завдяки спостереженням за індійськими стрибаючими мурахами.
Зазвичай мурахи народжуються у певному класі своєї колонії, виконуючи певні ролі, і не можуть перейти в інший. Але в індійських стрибаючих мурах справа йде інакше. Коли королева гине, робітники влаштовують дуель, визначаючи, хто ж займе її місце. Мураха, що перемогла, більше не займається пошуками їжі, а командує іншими і відкладають яйця, по суті, граючи роль королеви.
У ході попередніх досліджень вчені з'ясували, що такий перехід супроводжується змінами мозку мурахи, включаючи експресію інших генів, інші рівні гормонів та різні клітинні композиції. Такі мурахи живуть набагато довше звичайних робітників.
Але питання про те, що ж запускає такі процеси, залишалося відкритим. Щоб з'ясувати це, вчені провели серію експериментів над індійськими стрибаючими мурашками, нейрони яких піддавали впливу різних рівнів гормонів.
Дослідники зосередили свою увагу на ювенільному гормоні III (JH3) та екдистероїдному гормоні 20-гідроксіекдизоні (20E). Вважається, що вони регулюють соціальну поведінку мурах і навіть деяких інших соціальних комах, таких як бджоли. Виявилося, що введення JH3 блокувало мисливський інстинкт мурах, а 20E стимулював активність яєчників.
Подальші спостереження в лабораторії показали, що обидва гормони впливають на нейрони мурах, активуючи білок, відомий як гомолог Крюппеля 1 (Kr-h1). В цьому випадку білок є вимикачем, а гормони – пальцями, які тиснуть на нього та впливають на стан мозку.
При рівні гормонів, який спостерігався у робочих мурах, Kr-h1 пригнічував гени, які дозволяли стати королевами. У випадку ж з мурахами, які перетворювалися на королев, Kr-h1 пригнічував генні шляхи, характерні для робітників.
Після того, як білок повністю видаляли з нейронів мурах, робітники починали поводитися як королеви, а королеви - як робітники. Разом з тим, дослідники зізнаються, що необхідні подальші експерименти, які підтвердять їхнє відкриття.
Крім того, вчені хочуть простежити, чи грає Kr-h1 таку ж роль в інших соціальних тварин. Головним висновком свого дослідження вони називають те, що в геномі мурах записані різні моделі поведінки, і геномна регуляція може визначити те, яка поведінка, зрештою, буде домінуючою.
Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій та культури.
Раніше вчені заявили про те, що сахарський срібний мураха може долати відстань майже в метр за секунду, тобто, в 100 разів більше довжини свого тіла.