據(jù)社會沖突的結(jié)果,Harpegnathos saltator物種的螞蟻會做一些不尋常的事情:它們可以從工人轉(zhuǎn)變?yōu)榕醢愕臓顟B(tài),稱為玩家門?,F(xiàn)在,研究人員在 11 月 4 日發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上的報告令人驚訝地發(fā)現(xiàn),一種名為 Kr-h1(Krüppel 同源物 1)的蛋白質(zhì)會對社會調(diào)節(jié)的激素做出反應(yīng),從而協(xié)調(diào)這一復(fù)雜的社會轉(zhuǎn)變。
“動物大腦是塑料的;也就是說,它們可以根據(jù)環(huán)境改變自己的結(jié)構(gòu)和功能,”賓夕法尼亞大學(xué)佩雷??爾曼醫(yī)學(xué)院的 Roberto Bonasio 說。“這個過程也發(fā)生在人類大腦中——想想青春期行為的變化——對生存至關(guān)重要,但控制它的分子機(jī)制尚不完全清楚。我們確定,在螞蟻中,Kr-h1 通過防止不適當(dāng)?shù)幕蚣せ顏硪种拼竽X的可塑性。”
在蟻群中,工蟻通過尋找食物和對抗入侵者來維持蟻群,而蟻后的主要任務(wù)是產(chǎn)卵。然而,正是相同的基因指令導(dǎo)致了這些截然不同的社會角色和行為。通過研究螞蟻,博納西奧和他的同事,包括同樣在賓夕法尼亞大學(xué)的雪萊伯杰,想了解“打開”或“關(guān)閉”某些基因如何影響大腦功能和行為。因為Harpegnathos成年人可以從工人轉(zhuǎn)變?yōu)橥婕?,它們非常適合此類研究。
為了研究導(dǎo)致這種轉(zhuǎn)變的潛在分子事件,由共同第一作者 Janko Gospocic 和 Karl Glastad 領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)了一種方法,用于從螞蟻中分離神經(jīng)元,并在實驗室的塑料盤中保持它們存活.這使團(tuán)隊能夠探索細(xì)胞如何應(yīng)對環(huán)境變化,包括激素水平。
這些研究進(jìn)一步確定了兩種激素,保幼激素和蛻皮激素,它們以不同水平存在于工人和游戲玩家的身體中,在兩個種姓的大腦中產(chǎn)生了不同的基因激活模式。最大的驚喜是這兩種激素通過激活單一蛋白質(zhì) Kr-h1 來影響細(xì)胞。