Ген заставляет солдат-муравьев менять мечи на орала

Исследователи из Университета Торонто в Миссиссоге идентифицировали фермент в мозге муравьев, который определяет, будут ли они защищать гнездо или собирать пищу.

Профессор Марла Б. Соколовски обнаружила, что ген поиска пищи ppfor у муравьев может менять поведение, заставляя солдат-муравьев помогать в сборе пищи.

«Эти данные предполагают, что эволюция использовала один и тот же ген — у многих разных видов, включая человека — для влияния на поведение», — говорит Соколовски.

Муравьи Pheidole pallidula живут колониями с двумя «субкастами»:

• Мажоры (солдаты): защищают гнездо, крупнее, с большими головами и жвалами.
• Миноры (фуражиры): ищут пищу, меньше, но многочисленнее.

Исследование показало, что изменения в уровнях фермента cGMP-зависимой протеинкиназы (PKG), который производится геном ppfor, позволяют мажорам переключаться с обороны на фуражирство. В мозге мажоров примерно на пять PKG-богатых клеток больше на передней поверхности, чем у миноров.

«Когда мы увеличиваем фермент у мажоров... они действуют как солдаты и защищают гнездо; когда миноры подают мажорам химический сигнал помочь со сбором пищи, уровни PKG у мажоров значительно падают».

Ген ppfor также существует у мышей, крыс и людей. Соколовски и её коллеги изучают роль этого гена в пищевых расстройствах, включая сезонное аффективное расстройство (САР).

«У нас есть данные, показывающие, что люди с САР отличаются по этой человеческой версии гена поиска пищи», — говорит Соколовски.

Исследование опубликовано в выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences от 30 марта. Финансирование осуществлялось за счет грантов от Natural Science and Engineering Council of Canada, Canada Research Chairs Program, Fyssen Foundation и Gene by Environment Canadian Institutes for Health Research.