Выявлен белок, превращающий муравьёв-рабочих в маток

Для большинства видов муравьёв социальные функции предопределены заранее: особь появляется на свет с уже «запрограммированной» ролью в колонии без каких-либо шансов изменить свой статус по ходу жизни. Однако у прыгающих муравьёв Harpegnathos saltator всё устроено несколько иначе. Когда матка колонии умирает, рабочие особи вступают в схватку за право занять её место. Победившая особь начинает выполнять все функции матки.

Ранее исследования показывали, что эта трансформация обусловлена изменениями в мозговой активности муравьёв: экспрессии генов, уровне гормонов, а также различных клеточных процессах. Муравьи, которым удалось преобразоваться, живут в 5 раз дольше своих сородичей-рабочих. Но чем запускается эта удивительная трансформация? До недавнего времени у учёных не было ответа на этот вопрос.

В своей новой работе молекулярные биологи из Университета Пенсильвании показывают, чем обусловлена пластичность мозга Harpegnathos saltator. Учёные обратили внимание на два гормона муравьёв: JH3 и 20E. Оба отвечают за регуляцию у муравьёв, а также некоторых других социальных насекомых.

Биологи провели эксперимент: ввели в мозг муравья Harpegnathos saltator JH3 или 20E. Первый гормон снизил способности муравьёв к охоте. Второй же — повысил активность репродуктивных органов, характерных для матки. Это значит, что за определение функциональной роли прыгающих муравьёв отвечают процессы гормональной сигнализации.

Оказалось, что в качестве «переключателя» сигнальных путей выступает белковый фактор Kr-h1. Когда особь претерпевает трансформацию, Kr-h1 подавляет экспрессию генов, связанных с «рабочей» ипостасью. У особей-рабочих же этот фактор подавляет активность генов, связанных с ролью матки.

Фото: myants.pro