Муравьи через "поцелуи" передают сообщения по социальной лестнице и диктуют профессию

Муравьи выращивают потомство для разных каст, в которых нуждается колония, регулируя их численность специальными гормонами, содержащимися в слюне.

Муравьи выращивают потомство для разных каст, в которых нуждается колония, регулируя их численность специальными гормонами, содержащимися в слюне.
Фото Adria LeBoeuf.

До этого трофоллаксис считался исключительно способом передачи пищи.

До этого трофоллаксис считался исключительно способом передачи пищи.
Фото Adria LeBoeuf.

Муравьи выращивают потомство для разных каст, в которых нуждается колония, регулируя их численность специальными гормонами, содержащимися в слюне.
До этого трофоллаксис считался исключительно способом передачи пищи.
Самые социализированные насекомые оказались ещё изобретательнее, чем предполагали учёные. Необычное исследование показало, что гормоны, которые муравьи передают личинкам через слюну, определяют их будущий социальный статус и несут ещё много интересной информации.

Швейцарские биологи опубликовали результаты своей необычной работы: они изучали поцелуи. Не самое романтичное исследование (были и лучше), потому что "поцелуи" были муравьиными.

Ранее учёным было известно, что во время таких "поцелуев" взрослые муравьи передают личинкам пищу. Однако команда из Университета Лозанны установила, что во время таких контактов эти насекомые могут обмениваться важной социальной информацией, а также феромонами.

Не секрет, что муравьи – одно из самых высокоорганизованных и социализированных семейств в мире насекомых. Как и пчёлы, они практикуют трофаллаксис — обмен пищей друг с другом "рот в рот". Однако до недавнего времени никто не подозревал, что этот процесс несёт в себе куда больше смысла, чем простое кормление.

Изначально биологи предположили, что через "поцелуй" муравьи могут передавать друг другу химические сигналы, который позволяют членам колонии общаться. Догадку подтвердили эксперименты с древесными муравьями вида Camponotus floridanus: масс-спектрометрия и секвенирование РНК помогли установить состав "химического коктейля", который передавали друг другу насекомые.

Добавим, что эксперименты проводились в естественной для муравьёв среде – учёные наблюдали за ними и отлавливали как раз в момент контакта.

До этого трофоллаксис считался исключительно способом передачи пищи.

Анализ показал, что в состав "коктейля" среди прочего входят белки, имеющие и не имеющие отношения к пищеварению, а также микроРНК и углеводороды. Но самое главное – в нём обнаружился ювенильный гормон, регулирующий у насекомых процесс метаморфоза (это глубокая перестройка организма внутри и извне) и преврашающий личинок в более крупных рабочих. Как установили учёные, скормив гормон личинкам, потребление этого вещества также увеличивает шансы на выживание в семействе в два раза.

Что ещё более интересно – когда личинки получали пищу с этим гормоном, из них вырастали исключительно муравьи-рабочие. То есть, регулируя состав "химического коктейля", взрослые особи выбирали таким образом "профессию" для потомства.

Также в выделениях нашли вещества, с помощью которых муравьи отличают членов своей колонии от посторонних.

Кстати, биологи сравнили состав передаваемой жидкости также у пчёл и муравьёв других видов, и везде также были выявлены соединения, отвечающие за процесс роста и развития. Получается, таким образом насекомые выращивают особей для разных каст, в которых нуждается колония, и могут регулировать их численность.

Напомним, что муравьи образуют семьи размерами от нескольких десятков особей до миллионов. Крупные кланы состоят в основном из бесплодных бескрылых самок, формирующих касты (к примеру, "рабочих" или "солдат"). Почти во всех семьях есть самцы и одна или несколько репродуктивных самок (королев). Именно трофаллаксис и служит некой линией связи и контроля между королевой, взрослыми особями и личинками. Не исключено, что в некоторых случаях "социальные молекулы" могут проходить через множество особей, пока не будут переданы от королевы к личинкам.

Полный текст исследования опубликован в научном издании eLife.