Муравьи, осы, пчелы и другие социальные насекомые живут в высокоорганизованных «эусоциальных» колониях, где толпы самок отказываются от размножения - обычно рассматриваемого как краеугольный камень эволюционного приспособления - для удовлетворения потребностей нескольких маток, несущих яйца, и их потомства. Многие исследователи полагали, что ответом может стать сложный набор генетических изменений, которые эволюционировали в зависимости от вида в течение длительного времени.
Но новые результаты позволяют предположить, что удивительно простого гормонального механизма, который можно найти в животном мире, может быть достаточно для приведения в порядок эусоциальности.
В прошлом месяце группа исследователей во главе с Дэниелом Кронауэром, биологом-эволюционистом из Университета Рокфеллера в Нью-Йорке, опубликовала статью «Наука», которая, как утверждают многие эксперты, представляет собой одну из самых подробных молекулярных историй на сегодняшний день в исследовании эусоциального поведения.
Ученые обнаружили, что разделение репродуктивного труда у муравьев возникло, когда древний путь передачи сигналов инсулина, обычно участвующий в поддержании питания и роста, стал реагировать на социальные сигналы. При этом они также раскрыли более глубокое понимание «процесса, лежащего в основе того, как среда проникает под кожу, влияя на поведение, физиологию, а также на здоровье и благополучие других членов общества», - сказал Джин Э. Робинсон, энтомолог. и директор Института геномной биологии им. Карла Р. Воса при Иллинойском университете в Урбана-Шампейн.
Кронауэр и его коллеги, надеясь раскрыть общее происхождение эволюционного пути муравьев к эусоциальности, сначала сравнили, какие гены были по-разному выражены в мозгах королев и рабочих среди семи различных видов муравьев. Они обнаружили особенно сильный сигнал для одного гена, ilp2, который кодирует муравьиную версию инсулина и был постоянно выше у королев. (По крайней мере, два дюжины других генов также оказались важными, отметил Кронауэр - многие из них также связаны с выработкой и передачей инсулина, или с пластичностью мозга и другими признаками.)
Команда Кронауэра обнаружила, что передача сигналов инсулина ответственна за этот цикл. Производство гормона уменьшилось, когда исследователи подвергли муравьев личинкам, подавляя размножение и вызывая переход к заботливому поведению. Когда личинки были удалены, уровни инсулина значительно возросли - и инъекция инсулина взрослым вызывала реактивацию их яичников, даже когда личинки все еще были рядом. «Если подумать, это сумасшедший, но очень элегантный и простой способ сделать организм социальным, сделать его чувствительным к личинкам», - сказал Кронауэр.
(И, как пошутил Аллен Дж. Мур, энтомолог из Университета Джорджии, «Любой, кто является родителем, знает, что ваш ребенок манипулирует вами».)
Статья оригинал: Бам!
