KÉP: Carpenter ants (Camponotus floridanus) szájról-szájra folyadékot cserélnek trofallaxis útján. tovább
Credit: Adria C. LeBoeuf
A társas rovarok által szájról-szájra megosztott folyadékok olyan fehérjéket és kismolekulákat tartalmaznak, amelyek befolyásolhatják kolóniájuk fejlődését és szervezetét – derül ki az eLife folyóiratban megjelent új eredményekből.
A svájci Lausanne-i Egyetem tanulmánya szerint a floridai ácshangyák kollektíven befolyásolhatják közösségeiket azáltal, hogy megváltoztatják a fehérjék, hormonok és más kis molekulák koktélját, amelyet szájról-szájra adnak át egymásnak és a fiataloknak a trofallaxisnak nevezett folyamat révén.
“A táplálékot a trofallaxis révén minden felnőtt és fejlődő hangya megkapja. Ez a kolónia minden tagját összekötő interakciók hálózatát hozza létre” – mondja a vezető szerző, Laurent Keller, az Ökológiai és Evolúciós Tanszék professzora.
“Sok kutató a trofallaxist csak a táplálékmegosztás eszközének tekinti” – teszi hozzá Richard Benton, az Integratív Genomikai Központ professzora, aki szintén a tanulmány vezető szerzője. “A trofallaxis azonban más összefüggésekben is előfordul, például amikor egy hangya az elszigeteltség után újraegyesül fészektársával. Ezért meg akartuk nézni, hogy a trofallaxis során kicserélt folyadék tartalmaz-e olyan molekulákat, amelyek lehetővé teszik a hangyák számára, hogy más kémiai üzeneteket is továbbítsanak egymásnak, nem csak táplálékot.”
A kérdés megválaszolásához a csapat az első szerző, Dr. Adria LeBoeuf posztdoktori kutató vezetésével a trofallaxisban részt vevő hangyapárokból származó folyadékot elemezte. Meglepő módon számos olyan fehérjét azonosítottak, amelyek a jelek szerint részt vesznek a hangyák növekedésének szabályozásában, valamint nagy mennyiségű juvenilhormont, a rovarok fejlődésének, szaporodásának és viselkedésének fontos szabályozóját.
A kutatók, hogy megnézzék, milyen hatással van ez a hormon a trofallaxis által táplált lárvák növekedésére, hozzáadták a lárvákat nevelő hangyák táplálékához, és felfedezték, hogy a hormon hatására a lárvák kétszer nagyobb valószínűséggel élik túl a felnőttkor elérését.
“Ez arra utal, hogy a juvenil hormont és más, ezen a szociális hálózaton szájról-szájra átadott molekulákat a hangyák arra használhatják, hogy közösen döntsék el, hogyan fejlődik a kolóniájuk” – mondja LeBoeuf. “Tehát amikor a hangyák a lárváikat etetik, nem csak táplálékot adnak nekik, hanem mennyiségi szavazást tartanak a kolóniájuk számára, különböző mennyiségű növekedésserkentő komponenseket adagolnak, hogy befolyásolják a következő generációt.
“A fiatalkori hormon általunk észlelt hatásai összhangban vannak más hangyáknál és méheknél végzett korábbi vizsgálatokkal, ahol az e hormon analógjával kezelt lárvák hajlamosak nagyobb dolgozókká, sőt királynőkké fejlődni.”
A növekedési fehérjék és a fiatalkori hormon mellett a kutatócsoport olyan kis molekulákat és kémiai jeleket is azonosított az ácshangyák trofalaktikus folyadékában, amelyek segítenek felismerni a fészektársakat. Először mutatták ki olyan kémiai jelzések jelenlétét a folyadékban, amelyekről ismert, hogy fontosak a hangyák kolóniaspecifikus szagának biztosításában, amely lehetővé teszi számukra, hogy megkülönböztessék a családtagokat a nem családtagoktól.
“Összességében megmutattuk, hogy a hangyák között továbbított folyadék sokkal többet tartalmaz, mint táplálékot és emésztőenzimeket” – teszi hozzá LeBoeuf. “Eredményeink arra utalnak, hogy a trofallaxis egy olyan privát kommunikációs csatorna hátterében áll, amelyet a hangyák a kicsinyeik fejlődésének irányítására használnak, hasonlóan az emlősök tejéhez”.”
“Általánosabban, ez megnyitja annak lehetőségét, hogy a folyadékok, mint például a nyál, orális cseréje más állatokban is szolgálhat korábban nem sejtett szerepeket.”
Hivatkozás
A ‘Oral transfer of chemical cues, growth proteins and hormones in social insects’ című tanulmány szabadon hozzáférhető online a http://dx.doi.org/10.7554/eLife.20375 címen. A tartalom, beleértve a szöveget, az ábrákat és az adatokat, szabadon felhasználható a CC BY 4.0 licenc alapján.
Médiakapcsolat
Emily Packer, eLife
[email protected] 855373
About eLife
Az eLife egy egyedülálló együttműködés a kutatás finanszírozói és gyakorlati szakemberei között a fontos kutatások kiválasztásának, bemutatásának és megosztásának javítása érdekében. Az eLife kiemelkedő munkákat tesz közzé az élettudományok és a biomedicina területén – a biológiai alapkutatástól az alkalmazott, transzlációs és klinikai tanulmányokig. Minden cikket a kutatóközösség aktív tudósai választanak ki. A döntéseket és a válaszokat a bírálók egyeztetik, és a bíráló szerkesztő egyetlen, egyértelmű utasításcsomagba foglalja a szerzők számára, így nincs szükség fáradságos felülvizsgálati ciklusokra, és a szerzők gyorsan közzétehetik eredményeiket. Az eLife-ot a Howard Hughes Orvosi Intézet, a Max Planck Társaság és a Wellcome Trust támogatja. További információ az elifesciences.org.
oldalon.