Работа Rockefeller University, опубликованная в Current Biology, изучала механизмы распознавания у клональных налётных муравьёв Ooceraea biroi. Благодаря бесполому размножению исследователи могли получить генетически идентичные линии и смешивать их для создания экспериментальных колоний. Химический анализ выявил, что колонии используют один и тот же набор восковых соединений, но комбинируют их в разных соотношениях, формируя отличительные «запахи» колонии. Базовые поведенческие тесты подтвердили, что муравьи обычно проявляют агрессию к чужим генотипам.
Чтобы проверить гибкость системы распознавания, командa поместила молодых муравьёв с слабым химическим профилем в чужие колонии. После одного месяца продолжительного контакта эти муравьи по химическим признакам стали похожи на приёмную колонию и в отдельном тестировании больше не подвергались агрессии. При этом муравьи, отделённые от генетических сородичей ещё на стадии яйца, по‑прежнему принимали особей своего генотипа, что указывает на наличие врождённого чувства «я», которое опыт не стирает полностью.
Полученная толерантность оказалась хрупкой: если контакт с приёмной колонией прекращался, агрессия возвращалась примерно через неделю, когда химический профиль муравьёв возвращался к исходному. В то же время редкие краткие контакты были достаточны для поддержания толерантности; эффект сохранялся даже после пяти дней полной разлуки, что говорит о вовлечении более длительной обонятельной памяти, а не только кратковременного сенсорного привыкания. Исследователи сравнивают схему с иммунной толерантностью, где повторное низкоуровневое воздействие ослабляет защитные реакции, несмотря на разные молекулярные механизмы.
Работа создаёт поведенческую платформу для дальнейших нейробиологических исследований. По словам Daniel Kronauer, теперь можно сочетать нейробиологические инструменты с этой поведенческой системой и визуализировать активность нейронов, пока муравей встречает сособрата или чужака; цель — показать, где именно в мозге муравья происходят обучение и адаптация.
Сложные слова
- клональный — характерный для организмов одного генетического происхожденияклональных
- бесполое — размножение без участия половых клетокбесполого
- восковое соединение — молекулы воска на поверхности тела насекомыхвосковых соединений
- профиль — набор химических характеристик на поверхности организмахимический профиль, химическим профилем
- толерантность — способность не проявлять агрессию к другим
- обонятельная память — память, сохраняющая информацию о запахахобонятельной памяти
- сенсорное привыкание — уменьшение реакции на повторный сенсорный стимулсенсорного привыкания
- визуализировать — показать в виде изображения или картины
- адаптация — приспособление организма или поведения к условиям
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества и недостатки может иметь такая гибкая система распознавания для жизни и защиты колонии?
- Какие дополнительные эксперименты можно провести с этой моделью, чтобы найти нейроны, отвечающие за обучение распознаванию?
- В статье авторы сравнивают поведенческую схему с иммунной толерантностью. В чём, по вашему мнению, полезна такая аналогия и какие её ограничения?
Похожие статьи
Лазеры управляют метаджетами в трёх измерениях
Учёные из Texas A&M научились управлять микроскопическими «метаджетами» с помощью лазерного света. Метаджеты делают из метаповерхностей, которые направляют свет и создают управляемую силу, что может работать без традиционного топлива.
Неделя в передержке снижает стресс у приютских собак
Исследование под руководством Virginia Tech показало, что неделя в приёмной семье снижает у приютских собак уровень кортизола и увеличивает время отдыха. Воссоединение с знакомым сожителем по вольеру после возвращения также улучшало поведение собак.
МРТ и ИИ измеряют движение жидкости в мозге
Учёные совместили МРТ и искусственный интеллект, чтобы измерить медленное движение жидкости, которое помогает удалять продукты обмена и связано с болезнью Альцгеймера. В исследовании обнаружили два пути удаления частиц и сначала проверили методы на животных.