Mitä tapahtuu, jos ”sosiaalinen geeni” poistetaan muurahaisilta

Muurahaiset ovat ainutlaatuisia hyönteisiä, jotka rakentavat erittäin monimutkaisia ​​ja tehokkaita sosiaalisia järjestelmiä. Esikappaleissaan työskentelee muurahaisia, jotka vastaavat ruoasta, on suojasotilaita, rakentajia ja niin edelleen. Jotta tällainen yhteisö toimisi kuin kello (mikä yleensä tapahtuu muurahaispentuissa), tarvitaan koordinointia ja jatkuvaa kommunikointia muurahaisten välillä.

Puhu haju

Muurahaiskieli tuotetaan feromoneilla, ja tapa, jolla muurahaiset ovat vuorovaikutuksessa, eroaa pohjimmiltaan siitä, kuinka muut organismit vuorovaikutuksessa ovat. Tärkein feromoniluokka muurahaisten kommunikoinnissa ovat hiilivedyt, joiden avulla hyönteiset tuntevat kuuluvansa lajiin, siirtokuntaan ja kastiin. Nämä feromonisignaalit havaitaan huokoisilla aistien karvoilla antantenneilla, jotka sisältävät erityisiä reseptoreita - proteiineja, jotka tunnistavat tietyt kemikaalit ja lähettävät signaalin aivoihin.

Ryhmä reseptorigeenejä, nimeltään OP-9-eksoni-alfa, vastaa tästä tiedonsiirtokanavasta. Mielenkiintoista on, että jos muurahaisten esi-isillä oli jopa kolme kopiota tästä geenistä, niin lajien nykyaikaisilla edustajilla on noin 180 kopiota, ja tämä päällekkäisyys tapahtui hyvin lyhyessä ajassa. Ilmeisesti tämä muutos on vaikuttanut suuresti muurahaisten sosiaalisten siteiden kehittymiseen.

Muukalaiset omiensa keskuudessa

Mutta tutkijat päättivät olla viipymättä teoriasta ja testata käytännössä järjestelmän toimintaa. Tätä varten he tuhosivat kaikkien reseptoreiden toimintaan tarvittavan geenin. Kokeen tarkoituksena oli käynnistää muurahaisia ​​ilman kykyä kommunikoida muurahaiskalvon reseptoreiden kanssa ja varmistaa, että ne pysyvät hengissä (tutkijoiden oli ponnisteltava niin, että työskentelevät muurahaiset eivät tunteneet jotain olevan vialla eikä tappaneet niitä lapsuudessa).

Kun mutanttisten muurahaisten toukat kasvoivat, he alkoivat heti näyttää epänormaalista käytöksestä. Muurahaiset kulkevat yleensä yhdessä rivissä tunnistaen edessä olevien muurahaisten jättämät feromonit. Tutkijat ovat havainneet, että mutantti-muurahaiset eivät pääse linjaan. Toisin sanoen toimimattomat reseptorit ovat ratkaisevan tärkeitä feromonien havaitsemiseksi - antien viestinnän tärkein menetelmä.

Mutta ihmeellisintä on, että reseptoreiden puute on muuttanut muurahaisten aivojen muotoa. Näin ei ollut esimerkiksi hedelmäkärpäseissä, joiden kanssa tutkijat suorittivat samanlaisia ​​geenikokeita. Tämä viittaa siihen, että muurahaisten hajuaisti on tärkeämpi (ja kehittyneempi) kuin muiden hyönteisten.