Учёные нашли «ключевой ингредиент», регулирующий кастовую систему термитов

Энтомолог из Университета Северной Каролины впервые показал, какие именно химические вещества используют некоторые царицы термитов, чтобы предотвратить превращение других особей в колонии в таких же репродуктивных особей.

В исследовании, опубликованном на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, доктор Эд Варго и его коллеги из Японии и Швейцарии показали, что комбинация двух химических соединений в феромонном «парфюме», выделяемом яйцекладущими самками (вторичными царицами), может подавлять развитие других термитов в новых цариц. Более того, исследование показало, что эти же регулирующие касту химические вещества производят и яйца термитов.

«Это исследование открывает совершенно новый мир в понимании механизмов саморегуляции колоний термитов и других социальных насекомых, — говорит Варго. — Теперь, когда этот долго отсутствующий ключевой ингредиент у нас в руках, я ожидаю быстрого прогресса в понимании того, как развиваются репродуктивные и нерепродуктивные касты термитов».

Вторичные царицы подавляют развитие других особей не из-за эгоизма, а для поддержания баланса колонии с правильным количеством членов разных каст. Колонии нуждаются в правильной пропорции рабочих (добывают пищу и ухаживают за личинками), солдат (защищают колонию) и вторичных цариц (откладывают яйца). Неправильный баланс может привести колонию к гибели.

Термиты часто линяют в течение жизни и могут менять касту в зависимости от условий в колонии. В исследовании учёные подвергали разные касты термитов, способные стать вторичными царицами, воздействию как натурального феромонного «парфюма» от вторичных цариц, так и его синтетической версии. Оба воздействия предотвращали превращение термитов во вторичных цариц.

Учёные давно предполагали, что феромоны цариц регулируют кастовое развитие у социальных насекомых, но это открытие является лишь вторым подобным за последние 50 лет. Отчасти это связано, по словам Варго, с тем, что учёные искали не те типы химических веществ.

«Феромон — комбинация двух химических веществ, н-бутил-н-бутирата и 2-метил-1-бутанола — представляет собой легкую летучую смесь, которая действует непосредственно на развивающихся термитов», — объясняет он. Это контрастирует, например, с медоносными пчёлами, чей феромон царицы действует опосредованно, регулируя поведение рабочих пчёл по выращиванию новой матки.