Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 28/07/2018, в 11 ч. 51 мин., 597 просмотров

Ученые нашли у муравьев "переключатель" между рабочим и королевой

Муравьи Ooceraea biroi, кормящие личинок / Vikram Chandra et al / Science 2018

Исследователи обнаружили, что у муравьев за репродуктивный статус особи в колонии отвечает единственный ген, кодирующий инсулин-подобный пептид второго типа (ILP2). У королев, которые откладывают яйца, в мозге наблюдается повышенная экспрессия этого пептида, а у рабочих, которые выкармливают личинок, — напротив, пониженная. Когда рабочим муравьям вводили синтетический аналог пептида, они начинали откладывать яйца. Ученые также выяснили, что концентрация пептида регулируется сигналами, поступающими от личинок.

Муравьи относятся к эусоциальным насекомым, и у большинства видов в колонии репродуктивные функции возложены на одну или несколько маток (королев), в то время как рабочие особи занимаются коллективным уходом за потомством и не размножаются. Ученые считают, что в процессе эволюции такая форма организации колонии появилась из субсоциальной формы, для которой характерны смена репродуктивной фазы и фазы кормления у множества особей (такая организация сейчас наблюдается, например, у ос).

Немногочисленные виды муравьев, в частности, Ooceraea biroi,вторично вернулись к субсоциальной организации колонии — у них нет королев, а размножением занимаются так называемые эргатоидные самки — промежуточные формы между рабочими и королевами, для которых наблюдается смена фаз репродукции и кормления личинок.

Исследователи из лаборатории социальной эволюции университета Рокфеллера (Нью-Йорк, США) обнаружили, что репродуктивный статус особи зависит от экспрессии инсулин-подобного пептида ILP2 в промежуточном отделе «мозга». Дифференциальная экспрессия гена, кодирующего этот пептид, который по функциям аналогичен инсулину, была обнаружена при анализе РНК в «мозге» у семи видов муравьев, как истинно эусоциальных, так и лишенных королев. Из более чем пяти тысяч генов только экспрессия ILP2 четко различалась у репродуктивных и рабочих особей, причем у первых она была существенно выше.

Инсулин-продуцирующие клетки (IPC) в мозге муравья. Vikram Chandra et al / Science 2018

Чтобы выяснить, как ILP2 влияет на статус особи, исследователи обратились к Ooceraea biroi и обнаружили, что концентрация пептида в мозге также меняется в зависимости от фазы социального цикла. Оказалось, что в присутствии личинок, которых нужно кормить, экспрессия ILP2 у самок падает, и яичники редуцируются. При удалении личинок из колонии концентрация ILP2 начинала возрастать, и в яичниках у самок начиналась продукция яиц. Отсюда ученые сделали вывод, что способность к репродукции подавляется сигналами, поступающими от личинок, через подавление экспрессии ILP2. Если же кормящим особям вводили синтетический аналог инсулина, вне зависимости от присутствия в колонии личинок у них начиналась продукция яиц.

Авторы исследования предположили, что в процессе перехода от субсоциальности к истинной эусоциальности некоторые особи, которые лучше питались и соответственно, продуцировали больше инсулина, потеряли чувствительность к ингибиторным сигналам, поступающим от личинок. Взамен они приобрели способность постоянно размножаться и сформировали касту королев. Остальные особи в колонии, соответственно, потеряли способность к размножению из-за постоянного присутствия личинок и сформировали касту рабочих.

Статья с результатами исследования опубликована в Science.







Источник




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2018 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100