Гены феромонов могут определять структуру колоний огненных муравьев

Белки, участвующие в производстве и восприятии феромонов, могут определять, будет ли колония огненных муравьев содержать одну матку или несколько.

Эти белки, связывающие пахучие вещества (OBPs), кодируются генами, которые являются частью так называемой социальной хромосомы, согласно исследователям из Лондонского университета королевы Марии (QMUL).

Колонии огненных муравьев бывают двух типов: одни имеют одну матку, другие — десятки маток. Ранее команда обнаружила, что тип колонии определяется хромосомой, несущей один из двух вариантов области «супергена», содержащей более 400 генов.

В новой статье, опубликованной в журнале Evolution Letters, команда из Школы биологических и химических наук QMUL проанализировала гены у двух типов особей: несущих версию хромосомы, ответственную за колонии с одной маткой, и несущих версию для колоний с несколькими матками. Они обнаружили, что десять из этих генов кодируют белки, связывающие пахучие вещества.

«Мы обнаружили, что некоторые из этих белков функциональны в одной версии хромосомы, но имеют мутации, делающие их нефункциональными в другой версии», — сказал доктор Янник Вурм, руководитель лаборатории, проводившей исследование.

Кроме того, между двумя версиями хромосомы были и другие различия. Например, некоторые гены были функциональны в обеих версиях, но уровень их активности различался между двумя типами колоний.

Команда надеется, что это открытие поможет понять, как рабочие муравьи воспринимают маток и регулируют организацию общества.

«Мы считаем, что это происходит потому, что эти рабочие распознают специфические феромоны, производимые матками, несущими определённую версию социальной хромосомы. Это исследование показало, что гены белков, связывающих пахучие вещества, потенциально вовлечены в производство или восприятие этих феромонов», — сказал аспирант QMUL и первый автор исследования Родриго Пракана.

Огненный муравей, являющийся родным видом для Южной Америки, печально известен своим болезненным укусом. Он стал инвазивным вредителем во многих других частях мира, включая юг США, Китай и Австралию, куда был случайно завезён в 1930-х годах. Его латинское название, Solenopsis invicta, означает «непобедимый».

«Наши открытия могут помочь в разработке новых стратегий борьбы с вредителями. Например, пестицид, который мог бы нарушать производство или восприятие феромонов у этого вида, но не у других, был бы полезен, так как снизил бы нежелательные побочные эффекты для окружающей среды», — добавил Родриго Пракана.