Как у муравьев появляется матка
55680
Добавить в закладки
Ученые из Института науки и технологий в Окинаве (Япония) под
руководством профессора Александра Михеева совместно с коллегами
из университета Хельсинки (Финляндия) и некоторых других стран
изучили 16 различных видов муравьев, чтобы понять, как у этих
насекомых появляется матка. Исследователи вели поиск генов с
похожим паттерном экспрессии через образцы, которые могут
обусловливать структурные, поведенческие и функциональные
различия, наблюдаемые между матками и рабочими муравьями.
Результаты работы опубликованы в журнале Genome
Biology, а их популярное изложение представляет eSienceNews.
Рабочие муравьи и муравьиная матка имеют совершенно идентичный
геном, но при этом умудряются выполнять совершенно разные
экологические функции. Как одни и те же гены приводят к двум
различным типам особей, долгое время оставалось для ученых
загадкой.
В новом исследовании ученые отобрали муравьиных маток и рабочих
особей различных видов и секвенировали их транскриптом — полный
спектр молекул матричной рибонуклеиновой кислоты (РНК) насекомых.
Они создали коэкспрессивную сеть из 36 наборов генов, которые
представляют группы выраженных генов. Это был самый большой набор
данных для изучения экспрессии генов социальных насекомых.
«Муравьи возникли более 100 миллионов лет назад. Их отличает
разнообразие адаптивных признаков, многие из которых развивались
параллельно у разных видов», — рассказывает профессор Михеев.
Исследователи выяснили, что структурные и функциональные различия
между матками и рабочими муравьями возникают в результате
дифференциального выражения эволюционных наборов генов. Иными
словами они увидели, что вместо одного конкретного гена,
отношения между наборами генов может помочь объяснить,
структурные и функциональные различия между маткой и рабочими
муравьями.
Любопытно, что эти консервативные наборы генов также связаны с
некоторыми другими биологическими чертами, которые
эволюционировали несколько раз, например, количество маток в
колонии, будут ли конкретные муравьи инвазивным видом или нет, а
также степень бесплодности рабочего.
Это говорит о том, что
законсервированные генетические модули могут определять эволюцию
инсектицидных черт.
Результаты исследования позволяют ученым лучше понять не только
то, как различия между маткой и рабочей особью могут возникать в
результате взаимодействия между генами, но и для эволюции
муравьев вообще, а в более общем виде — в изучении эволюции
экспрессии генов вообще.
«В этом исследовании мы также продемонстрировали, какие
нетрадиционные подходы в изучении генома могут быть применены в
области экологии и эволюции, — рассказывает Клэр Морандин (Claire
Morandin), один из участников исследовательской группы. — Этот
метод будет полезен и для других исследований, рассматривающих
связь между генной экспрессией и физическими признаками особей».
Ранее портал Научная Россия писал о том, что муравьи
могут научить людей бороться с дорожными пробками.
гены
муравьи
муравьиная матка
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия».
Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Болезнь Альцгеймера: новые исследования для диагностики и лечения. Интервью с членом-корреспондентом РАН В.А. Митькевичем
13:00 / Биология, Здравоохранение, Медицина, Нейронауки
Ученые разработали новые материалы для применения в нанотехнологиях
12:30 / Химия
Ученые четырех стран проведут четыре экспедиции в рамках проекта «Большой Алтай»
11:30 / Археология, Этнография
Академик Станислав Вомперский: человек и лес живут по общим биологическим законам
10:30 / Биология
Найден способ склеивать мягкие материалы без клея
18:30 / Новые технологии
Российские ученые создали уникальные микропереключатели для защищенных сетей 5G и оборонных систем
15:30 / Инженерия, Физика
Новосибирские исследователи предлагают использовать метод электротомографии для поиска древних кострищ
14:30 / Археология
Исследование: люди могут воспринимать больше оттенков синего, чем обезьяны
14:00 / Биология, Нейронауки
Ученые Пермского Политеха разработали новое защитное покрытие для самолетов и авиационных двигателей
13:30 / Новые технологии, Авиационная наука
В ЮФУ создали уникальные ДНК-карты
12:30 / Биология
«Сергей Петрович Капица был голосом науки для миллионов людей».
Академик К.В. Анохин о программе «Очевидное — невероятное»
24.02.2023
«Его передача до сих пор остается непревзойденным стандартом». Академик Валерий Тишков к юбилею «Очевидного — невероятного»
24.02.2023
«Подобно комете на усыпанном звездами небе». Академик А.Л. Асеев о программе «Очевидное — невероятное»
24.02.2023
Татьяна Черниговская: «Нам всем повезло, что мы знали Сергея Петровича Капицу как просветителя»
24.02.2023
Ректор РосНОУ Владимир Зернов: «Очевидное — невероятное» — это квинтэссенция человеческого интеллекта
24.02.2023
Леопольд Лобковский: «Сергей Капица — человек самого высокого уровня, с которым было просто общаться»
24.02.2023
Смотреть все
Исследование: муравьиные королевы расчленяют и хоронят погибших маток
Разгрызть на части и закопать — такова стратегия поведения муравьиных маток, когда одна из них умирает, а рабочие муравьи еще не появились на свет.
По подсчетам ученых, такое поведение в семь раз сокращает шансы выжившей матки заразиться.
Королевы порой самостоятельно хоронят других королев, по крайней мере, у муравьев. Это необычное поведение обнаружила группа исследователей из Австрийского института науки и технологий. О своих наблюдениях они рассказали в журнале Evolutionary Biology.
После оплодотворения муравьиная матка отправляется на поиски места для будущего гнезда. Там она строит небольшую камеру, где откладывает яйца. Самки не всегда основывают гнезда поодиночке, часто они делают это вместе с другими королевами. Однако процесс создания новой семьи не всегда идет гладко — королева может погибнуть от какой-нибудь болезни.
Ликвидацией тел умерших собратьев обычно занимаются рабочие муравьи.
Но, так как в новом гнезде их пока нет, выжившая королева не дожидается, пока те вылупятся из яиц, и делает всю грязную работу сама.
Исследователи наблюдали за поведением маток черных садовых муравьев.
18% из них за время наблюдений основывали новые колонии совместно с другими матками, как правило, в паре.
Оказалось, что если одна из королев умирала, то вторая в 74% случаев разгрызала ее труп на мелкие части и в 67% случаев потом хоронила останки.
Если в гнезде было больше одной камеры, выжившая матка в 78% случаев выносила тело погибшей из той, где находились яйца. Оставшиеся 22%, как и в первом случае, шли на более радикальные меры — разгрызали и закапывали труп.
«Обычно муравьиные матки сконцентрированы на воспроизводстве потомства и не ввязываются в опасные мероприятия, — отмечает Кристофер Пулл, один из авторов исследования. — Поэтому мы удивились, увидев, что они не только не избегают основывать колонии с больными самками, но и самостоятельно избавляются от их трупов. Мы выяснили, что у таких самок риск заразиться от погибшей ниже и умирают они реже, чем те, кто этого не делает».
По оценкам авторов работы, похороны в семь раз сокращают возможность матки заразиться.
При этом королевы, по всей видимости, не в состоянии определить, больна ли вторая самка. Исследователи заразили часть королев грибком, а еще часть обработали безвредным препаратом. Здоровым самкам предлагалось выбрать, будут ли они образовывать гнезда в одиночестве или с какой-то из этих самок.
Около 65% маток решили объединиться с другими, при этом они не делали различий между зараженными и здоровыми.
После того, как пара маток образовывала гнездо, исследователи умерщвляли обработанную безвредным веществом самку. Независимо от того, умерла ли матка от болезни или погибла от рук ученых, выжившая стремилась избавиться от тела.
«Большинство предыдущих исследований борьбы королев с заболеваниями были сосредоточены на том, как их иммунитет справляется с болезнью. Мы хотели выяснить, что королевы делают, чтобы избежать инфекции. Это важно, потому что до появления рабочих муравьев они выживают исключительно за счет собственных ресурсов организма. Расход этих ресурсов на борьбу с болезнью может повлиять на ее репродуктивный успех и выживаемость всей колонии, — поясняет Пулл.
— Упрощенный взгляд на королеву как на самку, которая терпеливо ожидает появления рабочих муравьев и занимается лишь воспроизводством потомства, явно неверен.
Понимание того, как королевы достигли поведенческой гибкости, откроет путь к множеству новых захватывающих исследований».
Муравьи справляются с болезнями и другими способами. В 2015 году ученые установили, что зараженные грибковыми заболеваниями муравьи начинают употреблять пищу, богатую свободными радикалами. Шансы на выживание у муравьев, прошедших такой «курс лечения», повышаются на 20%.
А в сентябре 2017 года другая группа ученых выяснила, что 40% рабочих муравьев на самом деле бездельничают.
По словам исследователей, они оставляют своеобразный резерв: если кто-то из муравьев, отвечающих за обеспечение едой или присматривающих за молодняком, по каким-то причинам выйдет из строя, «тунеядцы» смогут быстро их заменить. Также некоторые неактивные муравьи могут исполнять роль своеобразных «складов с едой», накапливая в брюшке большое количество углеводов.
Муравьи далеко не единственные насекомые, которые избавляются от мертвых. Так, пчелы определяют мертвецов с помощью усиков, а затем вытаскивают их за пределы улья. Кроме того, они уносят более старые трупы быстрее, чем свежие. Обычно эти занимаются взрослые рабочие пчелы, количество «гробовщиков» составляет 1-2% от популяции.
А термиты, наоборот, хоронят умерших прямо в гнездах. Они вычисляют мертвеца уже спустя минуты после смерти, как и пчелы, при помощи усиков. Поведение некоторых видов термитов различается в зависимости от того, принадлежал ли погибших их виду или другому. В первом случае они оттаскивают его в отдельную камеру, где ему предстоит стать источником питания для сородичей. Если же это термит другого вида, то его похоронами займется группа рабочих термитов под охраной солдат.
У всех ли маток муравьев есть крылья? И другие забавные факты.
Хотя у маток муравьев действительно когда-то есть крылья, они не остаются с ними навсегда. На самом деле то, как они их теряют, просто шокирует.
Читайте дальше, чтобы узнать жестокие подробности и другие захватывающие факты о муравьях.
Королевская семья
Изображение с Flickr от treegrow
Давным-давно родилась королева муравьев. Колония и жизнь, которую она вела, были очень похожи на королевский дом в Европе много веков назад. Она выросла, нашла себе пару и стала жить одна.
Слуги баловали и заботились о королеве. Они приносили ей еду и убирали ее, а за ее малышами ухаживали рабочие няни. Она даже родила принцесс и принцев (трутней), которые продолжили королевскую родословную.
Звучит похоже на то, что вы читали в сказках, не так ли? Как и у настоящей старомодной королевы, ее главная обязанность в жизни — производить потомство для развития своей колонии, и с этим она справляется хорошо.
Королева муравьев может жить десять лет, откладывая сотни тысяч яиц. Ее яйца — это либо рабочие самки, будущие королевы, либо самцы-трутни. Сама королева решает, какие яйца станут королевскими.
Она достигает этого, оплодотворяя яйца, которые хочет обновить.
Все рабочие муравьи — самки, но они не способны к размножению. Только муравьи-принцессы удостаиваются такой чести. У королевских самок есть яичники, которых нет у рабочих. Они также больше и имеют крылья.
Колония без королевы безнадежна. Если она умрет без другой родственной королевы, чтобы заменить ее, колония постепенно вымрет. Средний рабочий муравей живет два-три месяца. Без рождения новых муравьев у колонии нет шансов.
Почему у маток муравьев есть крылья?
У большинства видов муравьев королевы и самцы трутней рождаются с крыльями. Исключением является армейский муравей; только у самцов есть крылья. Муравьям нужны крылья, чтобы взлететь, спариться и основать собственную колонию вдали от родной базы.
Летающие муравьи со всей округи встречаются для брачного праздника. Этот ритуал обеспечивает более высокий уровень успеха в поиске совпадений. Если вы видели большие стаи летающих муравьев, то вы были свидетелем именно этого.
Продолжительность брачного праздника зависит от того, сколько муравьев в нем участвует.
В некоторых колониях есть более одной королевы, но лишнюю королеву часто убивают рабочие. Они предпочитают служить одной истинной королеве, самой плодовитой. Эта практика объясняет необходимость улетать, чтобы спариваться и размножаться; это снижает вероятность быть убитым в родильном доме.
Брачный ритуал
Королева спаривается с таким количеством самцов, скольким она может, чтобы накопить в своем животе достаточно спермы, чтобы ей хватило на всю жизнь. Во время этого процесса можно увидеть, как королева муравьев ходит с дроном-самцом, прикрепленным к ее задней части. После спаривания самец вскоре погибает.
Закончив спаривание, королева полетит в подходящее место, чтобы основать свою колонию. Оказавшись там, королева муравьев удалит свои крылья. Одни виды отгрызают их, другие отгрызают и едят, а третьи отрывают ногами. Они больше не нужны им для брачных целей.
Сразу после этого она закапывается под землю в нору и начинает откладывать яйца. Если она переживает начальный инкубационный период без еды, о первом поколении потомства заботится и воспитывает сама королева.
Последующие поколения берут на себя все обязанности по уходу за колонией. В дальнейшем цикл продолжает повторяться.
Где находятся муравьиные королевства?
Вы найдете колонии муравьев на охраняемых территориях, где они могут зарыться и построить себе дом. Места включают:
- Мертвые деревья
- Под деревянными сваями
- В земле
- Под тротуаром
Гарвардский эксперимент показал, что они могут перемещаться на расстояние до 26 футов от дома. Эти путешествия часто связаны с едой. Когда они находят источник, они оставляют химический запах на полу или на земле, чтобы другие рабочие могли вернуться к источнику.
Определение королевы
Королеву легко отличить от других муравьев.
Первое, что вы заметите, это ее размер. Она огромна по сравнению с рабочими муравьями, и ей нужно быть такой. Ее более массивное тело поддерживает ее крылья и дает достаточно места для производства яиц. Область под ее шеей как минимум в два раза больше рабочего муравья.
Не у всех муравьиных маток есть крылья, так что не рассчитывайте на это как на идентификатор. Как мы уже говорили ранее, у муравьиных маток, которые уже спарились, больше нет крыльев. Королевы таких видов, как армейский муравей, также не имеют крыльев. Если это только что осевшая королева, вы увидите маленькие заглушки на ее боках, где они были раньше.
Еще один способ отличить королеву по тому, сколько внимания она получает от остальных муравьев. Они слегка одержимы и обычно карабкаются на нее, удовлетворяя все ее потребности.
Дело об ошибочной идентификации
Муравьев с крыльями ошибочно принимают за термитов. Но есть простой способ отличить летающих муравьев от термитов.
Изучите знаки:
- У летающих муравьев три членика в теле, а у термитов только два.
- Муравьи намного тоньше термитов.
- У муравьев изогнутые антенны, а у термитов прямые.
- Крылья термитов такого же размера, тогда как у муравьев передние крылья более массивные.
Враги и война
Изображение с Flickr от AdaMacey
Муравьи удивительно стратегически и организованно во время войны. Подобно человеческим солдатам, муравьи преданы битве и будут сражаться насмерть. Помимо совместной работы по уничтожению врага, они также используют превосходные методы химической войны против других колоний и королев.
Муравьи сражаются за территорию, ресурсы, еду или защищают свою королеву. Они вторгаются с намерением захватить власть и взять военнопленных. Хотя они крошечные, муравьи могут поднимать в 20 раз больше своего веса, что впечатляет. Муравьи могут быть хорошими бойцами, но они становятся жертвами некоторых более крупных животных и насекомых, таких как стрекозы, птицы, стрижи, чайки и славки.
Муравьи — очаровательные насекомые, во многом подражающие человеческому поведению и традициям, включая социальную иерархию, репродуктивные ценности и военную тактику. Так что в следующий раз, когда вы увидите муравья, присмотритесь. И если наступит время, когда вы захотите выгнать их из своего дома, у вас будет кое-какая инсайдерская информация.
Как королевы муравьев и термитов могут жить так долго? | Наука
Королева Oecophylla smaragdina муравей
Дидье Дескуэнс через Викимедиа под CC BY-SA 4.0
Маленькие животные обычно не стареют. Поскольку они всегда рискуют стать быстрой закуской для других тварей, лучший способ убедиться, что их гены перейдут в следующее поколение, — это как можно скорее завести группу детенышей. Это, безусловно, верно для насекомых, продолжительность жизни которых, за некоторыми известными исключениями, такими как цикады, часто лучше всего выражается в днях, неделях или месяцах.
Напротив, животные, такие как слоны и люди, воспитывают лишь несколько потомков и имеют тела, которые выживают десятилетиями: если ваш размер или образ жизни обеспечивают защиту, вы можете позволить себе не торопиться.
Эта противоречивая картина настолько распространена, что предполагает, что, поскольку размножение и содержание обходятся дорого, животные просто не могут максимизировать и то, и другое. Таким образом, чем больше энергии и питательных веществ человек вкладывает в производство потомства, тем быстрее он, вероятно, будет стареть и тем короче будет его жизнь.
Тем не менее, у общественных насекомых, таких как термиты, муравьи, пчелы и осы, королевы, похоже, нашли способ получить свой кусок пирога и съесть его.
Во многих колониях матки, откладывающие сотни яиц каждый день, могут оставаться в живых годами или даже десятилетиями, в то время как рабочие, которые ни разу в жизни не отложили ни одного яйца, погибают через несколько месяцев. По-видимому, эти виды нашли путь, который позволяет по крайней мере некоторым из них избежать ограничений, которые заставляют других животных выбирать между долголетием и большим количеством потомства.
Несколько лет назад международная группа биологов приступила к изучению того, как существа справляются с этой задачей. И хотя многое еще предстоит узнать, первые результаты проекта уже дают подсказки.
Плодовые мушки дают ключ к разгадке старения
Различия в генетическом коде не могут объяснить необычайную продолжительность жизни маток по сравнению с рабочими. Все рабочие являются дочерьми королевы, и во многих случаях любая из этих дочерей могла бы вырасти и стать королевой, если бы они получали соответствующее королевское обращение, когда были личинками.
Это близкое генетическое родство объясняет, почему рабочие посвящают свою жизнь заботе о королеве и ее потомстве, поддержанию и защите гнезда колонии и добыче пищи. Оберегая королеву и предоставляя ей много ресурсов, необходимых для производства яиц в течение многих лет, каждый рабочий способствует распространению своих собственных генов.
А поскольку матка является единственной в колонии, откладывающей яйца, колонии с долгоживущими матками, скорее всего, вырастут и будут выпускать больше молодых маток для создания новых гнезд, а также самцов для их оплодотворения.
Другими словами, многие ученые считают, что должно было быть сильное давление отбора, чтобы сохранить жизнь королевы как можно дольше за счет развития замедленного старения.
Но как этого добиться? Другие насекомые предлагают некоторые возможные версии.
Поскольку муравьи такие маленькие, исследователи (здесь, в лаборатории биолога-эволюциониста Ромена Либбрехта) используют щетки, чтобы перемещать их.
Роман Либбрехт
Оказывается, некоторые виды могут изменить свои инвестиции в поддержание тела и размножение в ту или иную сторону, в зависимости от обстоятельств. Исследования показали, например, что когда плодовая муха Drosophila melanogaster , получающая ограниченную диету, может значительно продлить свою жизнь, но производит меньше яиц.
Исследователи также показали, что за этот эффект отвечает целая сеть генов, участвующих в восприятии наличия питательных веществ, таких как аминокислоты и углеводы. Когда еды не хватает, эта сеть будет передавать сигналы, которые задерживают размножение, увеличивая продолжительность жизни животного и вкладывая средства в такие процессы, как восстановление тканей, что, возможно, позволяет человеку ждать лучших дней.
Некоторые ученые также показали, что продолжительность жизни мух может быть увеличена, если некоторые из ключевых генов, участвующих в этой сети, чувствительной к питательным веществам, инактивированы.
Эта работа с плодовой мухой предполагает, что скорость старения не высечена на камне. Вместо этого его можно до некоторой степени адаптировать как часть развитой стратегии по инвестированию ресурсов наилучшим образом — в воспроизводство, когда их много, и в техническое обслуживание, когда их не хватает.
«Когда мы говорим о механизмах старения, мы обычно говорим только о том, как все ухудшается», — говорит биолог-эволюционист Томас Флатт из Университета Фрибурга в Швейцарии, который работал в основном с плодовыми мушками и является соавтором статьи о старение насекомых в Ежегодный обзор энтомологии . «О чем мы часто забываем, так это об обратной стороне старения: ключевых механизмах, замедляющих старение».
Заставить рабочих откладывать яйца
Могут ли социальные насекомые использовать некоторые из тех же генов, что и Дрозофила , чтобы регулировать скорость старения — в их случае, для замедления старения маток?
Изучение старения маток затруднено, потому что обычно в каждой колонии есть только одна матка, и для их старения требуется много лет, часто десятилетий.
Чтобы обойти это, исследователи могут удалить матку, что часто приводит к тому, что некоторые рабочие начинают производить собственные яйца.
Желудевый муравей Temnothorax rugatulus настолько мал, что целая колония помещается в одном желуде или в крошечном контейнере в лаборатории. Самый большой муравей в середине — королева.
Мега Маджо
Это, конечно, не полностью превращает рабочих в королев, но эксперименты показали, что это действительно приносит пользу для здоровья, аналогичную той, которой пользуются королевы-долгожители. Например, в исследовании, опубликованном в 2021 году, исследователи из Университета Северной Каролины в Гринсборо обнаружили, что рабочие пчелы, реактивировавшие свои яичники, были более устойчивы к вирусу, который может вызывать смертельные инфекции.
Рабочие пчелы с активными яичниками также с большей вероятностью выживали после инъекции параквата, гербицида, вызывающего окислительное повреждение белков, ДНК и других компонентов клеток.
Повреждения такого рода также медленнее вызываются отходами нормального метаболизма, и многие считают, что они являются важным фактором старения.
Ученые двух немецких университетов обнаружили нечто подобное у рабочих трех видов муравьев. У двух видов устойчивость к окислительному стрессу повысилась после удаления матки, что почти удвоило шансы рабочих выжить при лечении паракватом. У одного из этих видов рабочие в ответ активировали свои яичники. В другом случае они этого не сделали, но в этом случае более продолжительная жизнь может выиграть время рабочих, чтобы вырастить новую матку, рассуждает Ромен Либбрехт, биолог-эволюционист из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга, соавтор исследования.
Уроки термитов
Подсказки об антивозрастных трюках социальных насекомых можно также почерпнуть из различных видов термитов, существ, которые по сути являются социальными тараканами, говорит биолог-эволюционист Джудит Корб из Фрайбургского университета в Германии.
Один из изучаемых ею видов термитов, суходревесный термит Cryptotermes secundus , никогда не покидает гнезда — он просто прячется в мертвых деревьях, питаясь древесиной изнутри. Рабочим не нужно много работать, и они сохраняют свою способность к размножению, всегда готовые переехать, чтобы попытаться создать свою собственную колонию в другом месте, когда закончится еда.
Корб и его коллеги обнаружили, что, когда рабочие моложе и не размножаются, гены, участвующие в борьбе с окислительными повреждениями, более активны. Но когда они становятся старше и становятся репродуктивно зрелыми, активность таких генов снижается: теперь основное внимание уделяется репродукции.
Королева термитов (слева) длиной около 2 дюймов и король термитов (справа) длиной около трети дюйма. Королева постоянно производит яйца из своего массивного брюшка.
Фото Китая / Getty Images
У этого вида рабочие могут жить несколько лет, а короли и королевы — десять лет и более.
Но у большинства других видов термитов социальная структура более сложная, а у некоторых видов рабочие полностью бесплодны и никогда не будут иметь возможности откладывать собственные яйца. Именно здесь видны действительно большие различия в продолжительности жизни между рабочими и матками.
«Эти рабочие часто живут всего несколько месяцев, в то время как их короли и королевы живут очень долго», — говорит Корб. В Macrotermes bellicosus , крупнейший из известных видов термитов, королевы могут жить более 20 лет.
Только когда члены колонии теряют всякую надежду когда-либо иметь собственное потомство, кажется, что «Да здравствует королева» действительно становится кредо колонии.
Каждое насекомое делает это по-своему
Чтобы узнать больше о том, что обеспечивает долгую жизнь маток у общественных насекомых, группа исследователей, в которую вошли Корб, Либбрехт и Флатт, решила сравнить уровни активности различных генов у термитов, муравьев и пчелы — по два вида каждого.
Всего было изучено 157 особей, включая насекомых разного возраста и разных каст.
Неудивительно, что команда обнаружила, что гены, которые, как известно, играют решающую роль в размножении, проявляют разные модели активности у маток, чем у бесплодных рабочих. Некоторые из этих генов, которые несут инструкции по созданию белков, называемых вителлогенинами, были активны у маток всех видов.
Основная роль вителлогенинов заключается в поддержке производства желтка для яиц. Но некоторые ученые подозревают, что вителлогенины могут делать больше: по крайней мере у медоносных пчел исследования показали, что вителлогенины также действуют как антиоксиданты. Если вителлогенины делают то же самое у других общественных насекомых, они могут способствовать устойчивости маток к окислению.
Группа также обнаружила различия в активности генов, участвующих в предотвращении окислительного повреждения или восстановлении такого повреждения, между матками и рабочими яйцекладками по сравнению со стерильными рабочими.
Но конкретные задействованные гены сильно отличались от одного вида к другому. По-видимому, каждый вид выработал свой собственный способ продления жизни своих маток, говорит Корб, руководивший исследованием.
Ученые также проверили сеть генов, чувствительных к питательным веществам, которая может увеличить продолжительность жизни у плодовых мушек, и не обнаружили явных закономерностей в зависимости от возраста и касты. Но они обнаружили еще кое-что: различия в активности генов, участвующих в производстве и воздействии вещества, называемого ювенильным гормоном, молекулы, участвующей в реорганизации тел большинства взрослеющих насекомых.
Возможно, тот же самый гормон, который позволяет насекомым становиться взрослыми, также помогает им замедлять старение, предполагают ученые. Но опять же, то, как именно эти гены, связанные с ювенильными гормонами, были настроены вверх или вниз, варьировалось от вида к виду.
По мнению Корба, это несколько сбивающее с толку разнообразие видов открывает важный урок о природе старения: не существует одной кнопки или переключателя, позволяющего виду вкладывать больше или меньше средств в поддержание или воспроизводство, а целая приборная панель они устроены немного по-разному у каждого вида.