Home » Natură » O singură proteină poate declanșa tranziția de la furnică lucrătoare la regină

O singură proteină poate declanșa tranziția de la furnică lucrătoare la regină

O singură proteină poate declanșa tranziția de la furnică lucrătoare la regină
Sursa foto: Shutterstock
Publicat: 31.12.2021

O mică ajustare în activarea unei singure proteine ar putea stabili dacă unele furnici devin lucrătoare sau regine, potrivit unui nou studiu.

Deși majoritatea speciilor de furnici se nasc într-o anumită castă a coloniei, neavând aproape deloc abilitatea de a evolua pe scara socială, furnicile săltărețe Jerdon (Harpegnathos saltator) sunt ceva mai diferite.

Atunci când o regină moară, lucrătorii din colonie se duelează pentru a o înlocui. Furnicile victorioase lasă deoparte munca și încep să ordone alte furnici. De asemenea, furnicile câștigătoare își petrec timpul depunând ouă, astfel că în esență acestea preiau rolul reginei.

Studiile anterioare au arătat că tranziția are loc odată cu schimbări în creierul furnicii, inclusiv diferite expresii genetice, niveluri hormonale și compoziții celulare. Aceste furnici trăiesc, de asemenea, de cinci ori mai mult decât alte furnici lucrătoare.

„Creierul animal este plastic. Asta înseamnă că își poate schimba structura și funcția”

Totuși, ce anume declanșează această transformare incredibilă? Până acum, totul a fost un mister.

„Creierul animal este plastic. Asta înseamnă că își poate schimba structura și funcția ca reacție la mediul său. Acest proces, care are loc și în creierul uman, este crucial pentru supraviețuire, însă mecanismele moleculare din spatele acestuia nu sunt înțeles pe deplin”, a explicat Roberto Bonasio, biolog molecular la Universitatea din Pennsylvania.

Bonasio și colegii săi au efectuat o serie de experimente cu această specie de furnici, timp în care neuronii lor au fost expuși la diferite niveluri de hormoni.

Cercetătorii și-au îndreptat atenția asupra doi hormoni, hormonul juvenil III(JH3) și hormonul 20-hydroxyecdysone (20E). Se crede că ambii reglează comportamentul social la furnici și chiar și alte insecte sociale, cum ar fi albinele.

Atunci când un analog al JH3 a fost injectat în creier, activitatea de vânătoare a furnicilor s-a siminuat. Pe de altă parte, atunci când hormonul 20E a fost injectat, acesta a stimulat activarea ovariană.

Proteina acționează ca „un întrerupător”, iar hormonii sunt „degetele”

Descoperirile sugerează că ceva din căile de semnalizare ale acestor hormoni stabilește trecerea de la o castă socială la alta.

Astfel, cercetătorii au testat cum ar putea funcționa acest mecanism în laborator. Ambii hormoni sociali au influențat în cele din urmă neuronii furnicilor prin activarea unui singur factor proteic, cunoscut drept omologul Krüppel 1 (Kr-h1). Kr-h1 acționează ca „un întrerupător”, iar hormonii sunt „degetele” care aprind fie starea de lucrător sau starea de conducător.

„Nu ne așteptam ca aceeași proteină să reducă la tăcere gene diferite în creierul diferitelor caste și, în consecință, să suprime comportamentul de lucrător. Am crezut că aceste roluri ar fi atribuite la două sai multe proteine, fiecare fiind prezentă într-un anumit creier”, a mai precizat Bonasio.

Multiple comportamente par să fie scrise în genomul furnicilor

Deși rezultatele sugerează în mod evident că există doi hormoni sociali care controlează comportamentul de castă al furnicilor Jerdon și că acest fapt este posibil printr-un singur factor proteic, mai sunt necesare cercetări pentru a confirma descoperirile.

Mai mult, autorii studiului doresc să afle dacă rolul lui Kr-h1 există și la alte organisme sociale care împărtășesc hormoni neurologici similari, scrie Science Alert.

Pentru moment, însă, mesajul principal este că multiple comportamente par să fie scrise în genomul furnicilor, iar reglarea genetică poate decide care comportament preia controlul în cele din urmă.

Vă mai recomandăm să citiți și:

O specie de furnici își poate micșora și regenera creierul. Sunt singurele insecte cunoscute capabile de așa ceva

Distanțare socială dusă la extrem în regnul animal. Ce se întâmplă atunci când furnicile sau albinele se îmbolnăvesc

O specie de furnici este echipată cu o „armură biominerală” nemaivăzută până acum la insecte

Furnicile dintr-un fost buncăr nuclear au supravieţuit în ultimii ani canibalizându-se

Ioana Scholler
Ioana Scholler
Ioana s-a alăturat echipei DESCOPERĂ.ro în 2020, fiind atrasă de subiecte ce țin de știință, istorie și natură. Ioana și-a finalizat studiile de licență în Manchester, Marea Britanie, acolo unde a studiat Jurnalism Multimedia, și studiile de masterat în Media, Comunicare Publică și ... citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Cel puțin 35.000 de oameni au murit în Europa din cauza căldurii extreme din această vară
Cel puțin 35.000 de oameni au murit în Europa din cauza căldurii extreme din această vară
Cel mai frumos sat din lume, sufocat de turiști. Ce pregătesc autoritățile?
Cel mai frumos sat din lume, sufocat de turiști. Ce pregătesc autoritățile?
Cum vapatul îți poate afecta ochii fără să-ți dai seama?
Cum vapatul îți poate afecta ochii fără să-ți dai seama?
China avertizează SUA că își va „apăra ferm drepturile și interesele”
China avertizează SUA că își va „apăra ferm drepturile și interesele”
Un satelit cât o valiză ar putea detecta primul semnal cosmic dinaintea apariției stelelor
Un satelit cât o valiză ar putea detecta primul semnal cosmic dinaintea apariției stelelor
Rechinul care poate trăi 400 de ani: este cel mai longeviv vertebrat cunoscut de pe Pământ
Rechinul care poate trăi 400 de ani: este cel mai longeviv vertebrat cunoscut de pe Pământ
ADN-ul străvechi dezvăluie cum s-a schimbat Europa după căderea Romei
ADN-ul străvechi dezvăluie cum s-a schimbat Europa după căderea Romei
Descoperire istorică pentru fizica modernă! Ce au observat oamenii de știință pentru prima dată?
Descoperire istorică pentru fizica modernă! Ce au observat oamenii de știință pentru prima dată?
Cercetătorii au creat plasticul care se evaporă la căldură și se reasamblează singur
Cercetătorii au creat plasticul care se evaporă la căldură și se reasamblează singur
„Spin & Splash by CSID.ro”, două zile de sport, joacă, sănătate și surprize pentru întreaga familie, la THERME București
„Spin & Splash by CSID.ro”, două zile de sport, joacă, sănătate și surprize pentru întreaga familie, la THERME ...
Astronomii au descoperit, în premieră, un metal esențial pentru viață în jurul unei supergigante rare
Astronomii au descoperit, în premieră, un metal esențial pentru viață în jurul unei supergigante rare
China pregătește o nouă misiune pe Lună
China pregătește o nouă misiune pe Lună
Cât de sângeros a fost în realitate Ivan cel Groaznic, diplomatul de geniu divinizat de Stalin
Cât de sângeros a fost în realitate Ivan cel Groaznic, diplomatul de geniu divinizat de Stalin
Un mormânt comun cu cel puțin 129 de bărbați a fost descoperit lângă Viena. Cine au fost victimele unei confruntări romane necunoscute?
Un mormânt comun cu cel puțin 129 de bărbați a fost descoperit lângă Viena. Cine au fost victimele unei confruntări ...
Arheologii au descoperit ce ascundea o peșteră din Turcia de aproape 13.000 de ani. Urmele unor vânători-culegători de la Marea Neagră
Arheologii au descoperit ce ascundea o peșteră din Turcia de aproape 13.000 de ani. Urmele unor vânători-culegători ...
Cercetătorii au descoperit un secret, vechi de 3,7 miliarde de ani, al vieții timpurii
Cercetătorii au descoperit un secret, vechi de 3,7 miliarde de ani, al vieții timpurii
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu