Навука і тэхналогіі

Як мурашкі ўспрымаюць пах небяспекі

Дзякуючы трансгеннай лініі навукоўцы здолелі прасачыць у мозгу мурашкі эфект, выкліканы ферамонамі трывогі.

мурашкі ants муравьи
Мурашкі — адны з самых разумных істот. Фота: Wikimedia Commons

Вядома, што мурашкі — адны з самых разумных істот. Яны нічога не робяць легкадумна. Навукоўцы шмат гадоў вывучаюць адну з самых небяспечных і агрэсіўных груп мурашак — мурашак-качэўнікаў. Яны не будуюць пастаянных гнёздаў, а ўвесь час перамяшчаюцца ад аднаго месца да другога, пераносячы з сабой свой расплод.

Гэтыя мурашкі палююць на ўсіх беспазваночных, якіх сустракаюць, і нават на некаторых пазваночных, напрыклад на яшчарак, змей і дробных сысуноў. Яны адмаўляюцца ад ежы і сховішча толькі ў выпадку вялікай небяспекі. Адна мурашка падае сігнал трывогі, а астатнія неадкладна разбіваюць лагер.

Як адзначае выданне, на працягу шасцідзесяці пяці гадоў навукоўцы ўсіх напрамкаў вывучалі гэтую з'яву. Было выяўлена, што мурашкі абменьваюцца інфармацыяй з дапамогай ферамонаў — хімічных рэчываў, якія яны выпрацоўваюць у сваіх залозах і выкідваюць вонкі. Гэтыя рэчывы маюць пах, які ўспрымаецца іншымі мурашкамі праз органы нюху.

З дапамогай ферамонаў мурашкі перадаюць інфармацыю, напрыклад, пра тое, дзе знаходзіцца ежа, якая небяспека пагражае калоніі, хто свой, а хто чужынец. Такім чынам вучоныя выявілі ключавую ролю нюху ў гэтых сацыяльных насякомых.

Голова Cerapachys biroi галава Cerapachys biroi Head of Cerapachys biroi
Галава Cerapachys biroi. Фота: Wikimedia Commons

Але як гэтыя сігналы апрацоўваюцца ў нервовай сістэме жывёлы?

Як піша Le Monde, каманда навукоўцаў з Ракфелераўскага ўніверсітэта ў Нью-Ёрку высветліла, што ўсё адбываецца не ў носе, а ў вусіках гэтых насякомых, дзе знаходзяцца іх нюхальныя цыбуліны.

Для гэтага ўпершыню ў навуцы вучоныя стварылі лінію трансгенных мурашак. Сваімі высновамі спецыялісты падзяліліся ў публікацыі ў часопісе Cell.

Навукоўцы даследавалі такі від мурашак, як Ooceraea biroi, у якіх быў выяўлены партэнагенез — так званае «аднаполае размнажэнне», калі жаночыя палавыя клеткі (яйцаклеткі) развіваюцца ў дарослым арганізме без апладнення. Вучоным не трэба было маніпуляваць геномам матак, спадзяваючыся на магчымую перадачу нашчадкам, што, як адзначае выданне, ніхто рабіць не ўмее.

У праведзеным доследзе навукоўцы мадыфікавалі генетычны код насякомага, каб укараніць бялок у нейроны нюху мурашкі. Пры кантакце з кальцыем, які знаходзіцца ў нейроне, бялок становіцца флюарэсцэнтным.

Тое, што ўзровень кальцыю скача пры актыўнасці нейронаў, дазволіла прасачыць актыўнасць антэнальных доляў — частак мозгу мурашкі, якія адказваюць за апрацоўку інфармацыі, атрыманай з дапамогай нюху. Назіранне праводзілася пад двухфонным мікраскопам, што дазволіла атрымаць трохмерную выяву з высокім кантрастам.

Кланаваная трансгенная кукалка мурашкі Ooceraea biroi Cloned transgenic ant pupa Ooceraea biroi Клонированная куколка трансгенного муравья Ooceraea biroi
Кланаваная трансгенная кукалка мурашкі Ooceraea biroi, актыўнасць антэнных доляў якой можна кантраляваць па флюарэсцэнцыі. Фота з навуковага артыкула. Аўтар: Тейлор Харт (Taylor Hart)

Тое, што выявілі нью-ёркскія даследчыкі, іх «вельмі» здзівіла. Як вядома, нюхальная сістэма мурашак вельмі развітая. Яна мае не менш за 500 груп сінапсаў — клубочкаў, — звязаных з такой жа колькасцю рэцэптараў паху. Для параўнання: мухі маюць 50 сінапсаў, а пчолы — 120.

Аўтары папярэдніх даследаванняў, што праводзіліся на іншых мурашках менш дакладнымі метадамі і на меншых частках нервовай сістэмы, рабілі высновы пра тое, што насякомае мабілізавала шмат клубочкаў для апрацоўкі сігналаў трывогі.

Аднак, вывучаючы апрацоўку вусікамі чатырох трывожных ферамонаў, вучоныя выявілі, што кожны раз мабілізуецца менш за шэсць клубочкаў, што вельмі мала.

Адзін з іх актыўны з трыма ферамонамі, якія выклікаюць панічную рэакцыю ў мурашак, і застаецца неактыўным супраць чацвёртага сігналу трывогі, які выклікае больш узважаную рэакцыю з боку насякомых. Гэты клубочак (сінапс) даследчыкі вызначылі як спецыялізаваны «сэнсарны цэнтр».

Гэтыя вынікі выданню пракаментавала прафесарка эталогіі ўніверсітэта Сарбона Парыж-Поўнач Патрыцыя дʼЭтарэ (Patrizia d’Ettorre):

«Адметна, што, нягледзячы на складанасць нюхальнай сістэмы, мурашкі захавалі крайнюю прастату для адказу на жыццёва важныя пытанні. Сігнал трывогі яны апрацоўваюць наўпрост».

У далейшым, як адзначае Le Monde, амерыканскія вучоныя збіраюцца пашырыць свае даследаванні на іншыя ферамоны з мэтай высвятлення таго, як сацыяльны статус мурашак уплывае на ўспрыманне ферамонаў і як гэта ўспрыманне структурызуе падзел працы. Акрамя гэтага, яны мараць самі актывізаваць у мурашак гламерулы (групы сінапсаў) трывогі.

Чытайце яшчэ:

Мурашкі ў хуткім часе змогуць дапамагаць медыкам выяўляць рак

Мурашкі ў хаце? Дапаможа агурок

Індыйскія мурашы змяншаюць мозг, каб заняць месца каралевы, а калі не атрымліваецца — вяртаюць яму папярэднія памеры

Каментары

Стала вядома пра арышт гісторыка Ігара Мельнікава11

Стала вядома пра арышт гісторыка Ігара Мельнікава

Усе навіны →
Усе навіны

У возеры Свіцязь забаранілі купацца. У чым прычына?

Mercedes урэзаўся ў Fiat, а пасля збіў двух чалавек

Трамп стаў найстарэйшым кандыдатам на пасаду прэзідэнта ЗША ў гісторыі5

Мінск апынуўся ў топе самых танных гарадоў свету — за жыллё трэба плаціць у 10 разоў менш, чым у Нью-Ёрку6

Першыя праблемы беларусаў на Алімпіядзе ў Парыжы. Весляры ўжо там, а лодкі не прапусцілі 

Топавы амерыканскі часопіс спрагназаваў, колькі беларусы заваююць медалёў на Алімпіядзе. У расіян будзе нуль

Харыс заручылася дастатковай падтрымкай для вылучэння кандыдатам у прэзідэнты

Пуцін зрабіў Z-спевака Шамана заслужаным артыстам Расіі5

Еўрасаюз пачынае перамовы пра бязвізавы рэжым з Арменіяй3

больш чытаных навін
больш лайканых навін

Стала вядома пра арышт гісторыка Ігара Мельнікава11

Стала вядома пра арышт гісторыка Ігара Мельнікава

Галоўнае
Усе навіны →