Муравейник это сообщество насекомых с четким разделением труда. Королева откладывает яйца, рабочие муравьи либо добывают пищу, либо защищают гнездо в качестве солдат.
Что отличает солдат от рабочих выяснили Линьян Джу, Карл М. Гластад, Лихонг Шэн, Сара Кошер, Роберто Бонасио, Шепли Л. Бергер.
В ходе исследования ученые выяснили, какие гены и белки экспрессируются по-разному у рабочих и солдат муравьев (Camponotus floridanus). Они выяснили, что количество гормонов муравьев, действующих на нейроны, прежде всего, количество так называемого ювенильного гормона, определяет то, какую роль будет выполнять муравей для муравейника. А то, сколько этого гормона попадет в мозг муравья, определяет особый фермент в его «гематоэнцефалическом барьере». Фермент, расщепляющий ювенильный гормон, это эстераза ювенильного гормона, он есть только в клетках, составляющих «гематоэнцефалический барьер» муравьев.
Оказалось, что муравьи-солдаты отличались более высоким уровнем эстеразы ювенильного гормона, чем собиратели, и, следовательно, меньшее количество ювенильного гормона попадало в мозг солдат.
Когда исследователи ввели ювенильный гормон непосредственно в мозг муравьев-солдат, минуя «гематоэнцефалический барьер», муравьи перестали быть солдатами и начали искать пищу. Насекомые продемонстрировали аналогичный сдвиг в социальном поведении, когда исследователи сократили запасы эстеразы ювенильного гормона, манипулируя геном, который ее производит. Без фермента, способного его расщепить, ювенильный гормон достиг мозга муравьев и сделал их рабочими.
Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Очень похоже, что разница в социальном положении других животных и людей определяется также, разве что гормоны другие и комбинация гормонов более сложная…