У муравьёв обнаружен специализированный центр обработки сигналов тревоги
Исследование, опубликованное 14 июня в журнале Cell, показало, как сигнальные феромоны опасности активируют специфическую область мозга муравьёв и могут менять поведение всей колонии.
Специализированный "коммуникационный центр"
- У муравьёв в мозге обнаружена особая сенсорная область ("хаб"), которая обрабатывает различные паник-индуцирующие феромоны тревоги.
- Это отличает их от некоторых других общественных насекомых, например, медоносных пчёл, которые, как предполагалось ранее, для реакции на один феромон задействуют множество разных участков мозга.
- "Похоже, в мозге муравья есть сенсорный хаб, куда поступают все вызывающие панику феромоны тревоги", — говорит автор-корреспондент Даниэль Кронауэр из Университета Рокфеллера.
Метод исследования
Учёные использовали белок GCaMP для сканирования активности мозга муравьёв-кочевников (clonal raider ants), подвергнутых действию сигналов опасности. GCaMP связывается с ионами кальция, которые "вспыхивают" при активности нейронов, что позволяет визуализировать процесс.
Реакция "паники"
- При сканировании в ответ на сигналы опасности загорался лишь небольшой участок мозга, но это вызывало у муравьёв немедленное и сложное поведение — "реакцию паники".
- Эта реакция включала бегство, эвакуацию из гнезда и перенос потомства в безопасное место.
Влияние размера колонии на поведение
- Виды муравьёв с разным размером колоний используют разные феромоны для передачи сообщений.
- Муравьи-кочевники, имеющие небольшие колонии (десятки или сотни особей), склонны к реакции паники как к основной защитной стратегии, чтобы выжить.
- Их родственники, кочевые муравьи (army ants), с колониями в сотни тысяч или миллионы особей могут позволить себе более агрессивное поведение.
Фокус на однородности и будущие исследования
Для чистоты эксперимента учёные использовали муравьёв одного вида, пола, касты и роли (рабочие самки). Это позволило выявить общие закономерности. Следующим шагом будет изучение нейронных различий между кастами, полами и ролями, чтобы понять, как разные мозги муравьёв обрабатывают одни и те же сигналы. "Мы можем начать изучать, как эти сенсорные представления схожи или различаются у муравьёв", — говорит ведущий автор Тейлор Харт.