Инвазивные муравьи Lasius neglectus используют тонкий химический механизм, чтобы защитить колонию от смертельной грибковой инфекции. Исследование, проведённое учёными Института науки и технологий Австрии и опубликованное в журнале Nature Communications, показало: заражённые куколки рабочих особей активно подают сигнал, по которому их находят и уничтожают взрослые муравьи.
Объектом работы стали куколки, инфицированные патогенным грибком Metarhizium brunneum. Ранее было известно, что рабочие вскрывают коконы с поражёнными куколками и «дезинфицируют» их укусами, фактически убивая, чтобы не допустить распространения инфекции. Теперь исследователи показали, что ключом к распознаванию служат кутикулярные углеводороды (CHC), выделяемые куколками на поверхность тела.
Команда под руководством Эрики Доусон сравнивала уровни CHC у заражённых и здоровых куколок, содержавшихся либо вместе с двумя взрослыми рабочими, либо в полной изоляции. Оказалось, что у куколок будущих рабочих при заражении повышались уровни двух типов CHC — но только в присутствии взрослых муравьёв. У изолированных куколок такого повышения не наблюдалось, хотя экспрессия иммунных генов была одинаковой в обоих случаях. Это говорит о том, что химический «сигнал на уничтожение» запускается не как побочный эффект иммунного ответа, а активно — лишь тогда, когда рядом есть особи, способные его распознать и выполнить «приговор».
Важная оговорка касается куколок будущих королев. Даже при более высоких дозах патогена они не усиливали выделение CHC и не подавали сигнал, в то время как их базовый иммунитет изначально был выше. В опытах инфекционная нагрузка у куколок королев достигала пика и затем снижалась — они самостоятельно справлялись с грибком. Рабочие муравьи таких куколок не трогали.
В финальной серии опытов исследователи нанесли экстракт CHC заражённых куколок на здоровых. Рабочие начинали вскрывать коконы и «дезинфицировать» их, даже если внутри находились куколки королев. Авторы сравнивают эту систему с работой иммунитета многоклеточного организма: клетки, которые не в состоянии победить инфекцию, посылают сигнал на собственное уничтожение, чтобы спасти целое. В случае Lasius neglectus социальный иммунитет позволяет колонии избавляться только от тех куколок, чьё выживание маловероятно, сохраняя при этом наиболее ценный репродуктивный ресурс — будущих королев, сообщает nplus1.ru.
Читайте также: