Индийский прыгающий муравей умеет уменьшать и увеличивать свой мозг

муравей- индия - 2

Индийский прыгающий муравей — единственное насекомое, которое способно как увеличивать, так и уменьшать размер мозга. Самки муравьев используют эту способность для подготовки своего тела к размножению.

муравей индия

Индийский прыгающий муравей Harpegnathos saltator обладает многими талантами. Это членистоногие длиной в дюйм, обитающее в поймах Индии, может совершить четырехдюймовый вертикальный прыжок и способность уничтожать добычу почти вдвое больше своей. Если бы только это: удивительные муравьи также могут регулировать размер своего собственного мозга.

В исследовании, опубликованном намедни в журнале Proceedings of the Royal Society, ученые обнаружили, что индийские прыгающие муравьи могут уменьшить свой мозг почти на 20 процентов и уменьшить его в течение нескольких недель. Хотя известно, что другие насекомые, в том числе медоносные пчелы, обладают способностью увеличивать размер своего мозга, индийский прыгающий муравей — первое насекомое, которое, как известно, способно как увеличивать, так и уменьшать размер мозга. Исследователи утверждают, что самки муравьев используют эту способность для подготовки своего тела к размножению.

Как и большинство колоний муравьев, индейские муравьи-прыгуны состоят из королевы, самцов для размножения и полностью женского рабочего класса. Королева занимает самое желанное положение в колонии.  В типичной колонии королева — единственная самка, которой разрешено иметь потомство.

У большинства видов муравьев королевы рождаются, а не производятся. Тем не менее, индийские прыгающие муравьи — это вид, который позволяет рабочим муравьям соревноваться за шанс стать членами королевской семьи.

Когда королева индийских прыгающих муравьев умирает, около 70 процентов самок в ее колонии участвуют в турнире в стиле королевской битвы, который длится до 40 дней, где участники бьют друг друга своими антеннами, пока не выйдет группа из пяти-десяти победителей. Эти победители проводят остаток своих дней, ничего не делая, кроме выкачивания младенцев.

Если их стремление к материнству не удастся, они могут восстановить свой мозг

муравей- индия - 2

В то время как в колониях других видов муравьев рождаются королевы, индийские муравьи-прыгуны борются за шанс на материнство.

Как только турнир начинается, гормоны заставляют участников претерпевать интенсивную физиологическую трансформацию, которая превращает их в репродуктивных муравьев, похожих на королеву, называемых гейтергейтами. Хотя рабочие муравьи ипреображенцы схожи по размеру, их внутренняя анатомия сильно различается.

«Если вы заглянете внутрь их тел, вы увидите огромные трансформации, которые они претерпевают», — сказал Клинт Пеник, доцент биологии Государственного университета Кеннесо в Джорджии и ведущий автор нового исследования.

Доктор Пеник и его коллеги сравнили внутреннюю анатомию рабочих и геймеров и обнаружили, что становление геймером не только привело к раздуванию яичников рабочих муравьев в пять раз по сравнению с их нормальными размерами, но и к сокращению их мозга примерно на 20 процентов.

Затем исследователи использовали технологию лазерной визуализации для изучения мозга геймеров и обнаружили, что во время их трансформации их оптические доли испытывают наибольшую степень усадки. Доктор Пеник объясняет это тем, что геймерам не нужно хорошее зрение в их подземных гнездах.

«Они живут в полной темноте, поэтому у них нет причин сохранять способность обрабатывать визуальные сигналы», — сказал доктор Пеник.

Рабочие, которые превратились в геймеров, также испытали значительное сокращение своего центрального мозга. Доктор Пеник считает, что это связано с тем, что геймерам не нужно выполнять когнитивные задачи, такие как поиск еды и защита гнезда от хищников.

«Рабочим муравьям нужен большой мозг, чтобы справляться с этими когнитивными задачами, но геймерам не нужно так много думать», — сказал он. «Как только они выигрывают турнир, они становятся не более чем машинами для откладки яиц».

Исследователи полагают, что эти муравьи сжимают свой мозг для сохранения энергии — поведение, также наблюдаемое у этрусских землероек, крошечных млекопитающих, которые зимой теряют размер мозга, чтобы согреть другие части своего тела.

«Мозг — это дорогостоящий орган в эксплуатации», — сказал Джеймс Траниелло, профессор биологии Бостонского университета, не принимавший участия в исследовании. «Это требует много энергии».

Доктор Траниелло, изучающий эволюцию мозга у других видов муравьев, считает, что когда самки индийских прыгающих муравьев превращаются в геймерских ворот, большая часть энергии, которая когда-то тратилась на мозг, направляется в части тела, отвечающие за воспроизводство.

Чтобы увидеть, было ли это перераспределение ресурсов обратимым, доктор Пеник и его коллеги собрали несколько недавно преобразованных геймерских групп и изолировали их от своих колоний.

«Я думал, что они, вероятно, просто умрут, но через пару дней они полностью вернулись», — сказал доктор Пеник. «Было довольно удивительно видеть, что они смогли полностью заново расширить свой мозг до того же размера, что и раньше».

Исследователи подозревают, что способность переключаться между рабочим и геймером, вероятно, эволюционировала как средство обеспечения того, чтобы те, кто не смог стать королевой, могли вернуться к своей прежней роли по поддержанию колонии.

«Этот вид демонстрирует невероятную пластичность как на личиночной, так и на взрослой стадии», — сказал доктор Пеник. «И по этой причине они могут быть моделью для понимания таких вещей, как эпигенетика и контроль пластичности организмов, даже применительно к людям».

(Visited 1 times, 1 visits today)

1 комментарий

  1. Удивительные вещи природы. Вообще фантастика.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *