OBRAZ: Mravenci tesaříci (Camponotus floridanus) si vyměňují tekutinu z úst do úst pomocí trofalaxe. zobrazit více
Kredit: Adria C. LeBoeuf
Podle nových zjištění publikovaných v časopise eLife obsahují tekutiny, které si sociální hmyz vyměňuje z úst do úst, proteiny a malé molekuly, jež mohou ovlivňovat vývoj a organizaci jejich kolonií.
Studie z univerzity ve švýcarském Lausanne naznačuje, že floridští mravenci tesaříci mohou kolektivně ovlivňovat svá společenstva tím, že mění koktejl proteinů, hormonů a dalších malých molekul, které si předávají z úst do úst navzájem a svým mláďatům prostřednictvím procesu zvaného trofalaxe.
„Potrava je předávána každému dospělému a vyvíjejícímu se mravenci prostřednictvím trofalaxe. Vzniká tak síť interakcí propojující každého člena kolonie,“ říká hlavní autor studie Laurent Keller, profesor na katedře ekologie a evoluce.
„Mnoho vědců považuje trofallaxi pouze za způsob sdílení potravy,“ dodává profesor Richard Benton z Centra pro integrativní genomiku, rovněž hlavní autor studie. „Ale trofalaxe se vyskytuje i v jiných souvislostech, například když se mravenec po izolaci znovu setká s partnerem z hnízda. Chtěli jsme proto zjistit, zda tekutina vyměňovaná při trofallaxi obsahuje molekuly, které mravencům umožňují předávat si navzájem i jiné chemické zprávy, nejen potravu.“
Pro zodpovězení této otázky analyzoval tým pod vedením první autorky a postdoktorandky Dr. Adrie LeBoeufové tekutinu z párů mravenců zapojených do trofallaxe. Překvapivě identifikovali velké množství proteinů, které se zřejmě podílejí na regulaci růstu mravenců, spolu s vysokou hladinou juvenilního hormonu, důležitého regulátoru vývoje, rozmnožování a chování hmyzu.
Aby vědci zjistili, jaký vliv má tento hormon na růst larev živených trofalexí, přidali ho do potravy mravenců, kteří vychovávají larvy, a zjistili, že díky tomuto hormonu je dvakrát pravděpodobnější, že larvy přežijí do dospělosti.
„To naznačuje, že juvenilní hormon a další molekuly přenášené z úst do úst prostřednictvím této sociální sítě by mohli mravenci využívat ke kolektivnímu rozhodování o tom, jak se bude jejich kolonie vyvíjet,“ říká LeBoeuf. „Takže když mravenci krmí své larvy, nekrmí je jen potravou, ale hlasují kvantitativně pro svou kolonii a podávají jim různá množství složek podporujících růst, aby ovlivnili další generaci.
„Účinky juvenilního hormonu, které pozorujeme, jsou v souladu s předchozími studiemi u jiných mravenců a u včel, kde mají larvy ošetřené analogem tohoto hormonu tendenci vyvinout se ve větší dělnice a dokonce královny.“
Společně s růstovými proteiny a juvenilním hormonem tým také identifikoval malé molekuly a chemické signály v trofalaktické tekutině mravenců tesaříků, které jim pomáhají rozpoznat jejich hnízdní partnery. Poprvé prokázali přítomnost chemických signálů v tekutině, o nichž je známo, že jsou důležité pro poskytování mravencům pachu specifického pro jejich kolonii, který jim umožňuje rozlišit rodinné příslušníky od nepříbuzných.
„Celkově jsme ukázali, že tekutina přenášená mezi mravenci obsahuje mnohem více než jen potravu a trávicí enzymy,“ dodává LeBoeuf. „Naše zjištění naznačují, že trofalaxe je základem soukromého komunikačního kanálu, který mravenci používají k usměrňování vývoje svých mláďat, podobně jako mléko u savců.“
„Obecněji to otevírá možnost, že orální výměna tekutin, jako jsou sliny, může u jiných živočichů také plnit dříve netušené role.“
Reference
Příspěvek „Oral transfer of chemical cues, growth proteins and hormones in social insects“ je volně přístupný online na http://dx.doi.org/10.7554/eLife.20375. Obsah, včetně textu, obrázků a dat, je volně k dalšímu použití pod licencí CC BY 4.0.
Kontakt pro média
Emily Packer, eLife
[email protected] 855373
O eLife
eLife je jedinečná spolupráce mezi sponzory a praktiky výzkumu s cílem zlepšit způsob, jakým je důležitý výzkum vybírán, prezentován a sdílen. Časopis eLife publikuje vynikající práce napříč vědami o živé přírodě a biomedicínou – od základního biologického výzkumu až po aplikované, translační a klinické studie. Všechny články vybírají aktivní vědci z výzkumné komunity. Rozhodnutí a odpovědi jsou odsouhlaseny recenzenty a sloučeny recenzním editorem do jediného, jasného souboru pokynů pro autory, což odstraňuje nutnost pracných cyklů revizí a umožňuje autorům rychle publikovat své výsledky. eLife je podporován Howard Hughes Medical Institute, Max Planck Society a Wellcome Trust. Více informací najdete na adrese elifesciences.org.
.