Нейробиология муравьев-черепах отражает разделение труда в колонии

Нейробиология муравьев-черепах (Cephalotes varians) значительно различается в зависимости от специализированной роли особи в колонии. К такому выводу пришло исследование, опубликованное 27 марта 2019 года в журнале PLOS ONE.

Колонии этих муравьев социально организованы в несколько каст, различающихся поведением и фенотипом:

• Мелкие рабочие (бесплодные, выполняют большинство задач в колонии).
• Солдаты (используют свои пластинчатые головы для защиты входов, выступая в роли "живых дверей").
• Гины (способные к размножению самки, имеющие такую же форму головы, как и солдаты, и использующие её для защиты на ранних этапах основания колонии).

Исследователи изучили, является ли нейробиология муравьев специфичной для касты. Они собрали образцы в мангровых зарослях Флориды-Кис в марте 2015 года, измерили их головы, выделили мозг, сделали снимки и проанализировали структуры мозга.

Ключевые результаты:

• Гины имели значительно больший общий объем мозга по сравнению с солдатами и мелкими рабочими, чьи объемы были схожи.
• Гины и солдаты обладали более крупными зонами мозга, отвечающими за зрительную обработку, чем мелкие рабочие.
• Мозг мелких рабочих был больше в областях, обычно связанных с когнитивными способностями, что может помогать им выполнять разнообразные задачи.
• Исследование синаптической структуры в когнитивных областях выявило различия: у рабочих было меньше, но крупнее синаптических комплексов, чем у гинов и солдат.
• Промежуточный вид мозга солдат указывает на то, что они сочетают черты как рабочих, так и гинов, что может дать ключ к пониманию их эволюционного происхождения.

Авторы отмечают, что потенциальным ограничением исследования является то, что они изучали только девственных гинов. Структура их мозга может меняться после спаривания и основания колонии.

Вывод: Нейробиология муравьев-черепах различается в зависимости от касты, что отражает их специализацию на разных задачах.