據社會沖突的結果,Harpegnathos saltator物種的螞蟻會做一些不尋常的事情:它們可以從工人轉變?yōu)榕醢愕臓顟B(tài),稱為玩家門?,F在,研究人員在 11 月 4 日發(fā)表在《細胞》雜志上的報告令人驚訝地發(fā)現,一種名為 Kr-h1(Krüppel 同源物 1)的蛋白質會對社會調節(jié)的激素做出反應,從而協(xié)調這一復雜的社會轉變。
“動物大腦是塑料的;也就是說,它們可以根據環(huán)境改變自己的結構和功能,”賓夕法尼亞大學佩雷??爾曼醫(yī)學院的 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——對生存至關重要,但控制它的分子機制尚不完全清楚。我們確定,在螞蟻中,Kr-h1 通過防止不適當的基因激活來抑制大腦的可塑性。”
在蟻群中,工蟻通過尋找食物和對抗入侵者來維持蟻群,而蟻后的主要任務是產卵。然而,正是相同的基因指令導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的雪萊伯杰,想了解“打開”或“關閉”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變?yōu)橥婕?,它們非常適合此類研究。
為了研究導致這種轉變的潛在分子事件,由共同第一作者 Janko Gospocic 和 Karl Glastad 領導的研究小組開發(fā)了一種方法,用于從螞蟻中分離神經元,并在實驗室的塑料盤中保持它們存活.這使團隊能夠探索細胞如何應對環(huán)境變化,包括激素水平。
這些研究進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 Kr-h1 來影響細胞。