Заражённые куколки рабочих муравьёв сами запускают «сигнал на казнь»

У общественных насекомых давно описан так называемый социальный иммунитет: одни особи лечат, очищают или даже ампутируют конечности другим, чтобы остановить инфекцию. Новая работа, опубликованная в Nature Communications, раскрывает более тонкий механизм у инвазивных муравьёв Lasius neglectus: часть расплода при смертельном заражении фактически «просит» рабочих уничтожить себя.

Учёные заражали куколок грибком Metarhizium brunneum и анализировали профиль кутикулярных углеводородов (CHC) — веществ на поверхности тела, по которым муравьи узнают друг друга и состояние организма. Куколок содержали либо с двумя рабочими, либо в изоляции, отдельно исследовались будущие рабочие и будущие королевы.

Результаты показали, что у куколок рабочих особей при наличии взрослых муравьёв и заражении возрастали уровни двух ключевых CHC. Именно по этому сигналу рабочие вскрывали кокон и наносили дезинфицирующие укусы, приводящие к гибели расплода. Если же инфицированные куколки содержались в одиночестве, усиления CHC не происходило, несмотря на одинаковую активацию иммунных генов. Это указывает, что сигнализация запускается не автоматически при инфекции, а только в социальном контексте — когда рядом есть рабочие, способные на «санитарную казнь».

Куколки будущих королев вели себя иначе. Даже при высоких дозах грибка они не изменяли профиль CHC, хотя исходно демонстрировали более высокую экспрессию иммунных генов. Наблюдения показали, что инфекция у них достигала пика и затем снижалась: куколки королев самостоятельно контролировали патоген. Поскольку химического сигнала не поступало, рабочие не вскрывали их коконы.

В заключительном опыте исследователи нанесли экстракт CHC от заражённых куколок на здоровых. Рабочие начинали вскрывать и «дезинфицировать» их, в том числе если это были куколки королев. Это подтвердило, что именно профиль углеводородов служит маркером для принятия решения об уничтожении.

Авторы сравнивают этот механизм с апоптозом или иммунным ответом у позвоночных: «неуспешные» единицы системы активно маркируют себя для ликвидации, защищая целое. В условиях колонии, где рабочие не размножаются и их приспособленность связана с выживаемостью королевы и всей семьи, такая химическая «самосдача» куколок рабочих оптимизирует баланс между риском эпидемии и сохранением ценного репродуктивного ресурса, сообщает nplus1.ru.

Обратите внимание: Тельцам этот день уготовил сюрпризы, а Скорпионов интуиция спасет из любой ситуации