Несмотря на свое «бездействие» в общем процессе работы муравейника, у матки особая функция — производить на свет новых «работников». Она живет в десятки раз дольше рядовых муравьев, но не является единственным потенциальным источником появления потомства. Внимание биологов из института Нью-Йорка привлекли гамэргаты — рабочие муравьи, способные к спариванию и размножению.
В случае острой необходимости они способны занять место «королевы». Примечательно то, что если это случается, в организме новой «королевы» происходят значительные изменения. К примеру, увеличивается размер мозга и продолжительность жизни. Гамэргаты индийских прыгающих муравьев (Harpegnathos saltator) живут в пять раз дольше рабочих, но если насекомое возвращается в стерильное состояние, срок его жизни снова сокращается.
Ученые сравнили гены рабочих особей и гамэргатов этого вида. Выяснилось, что при значительных изменениях активируется синтез инсулина — одного из важнейших гормонов животных, ключевая роль которого состоит в регулировании утилизации глюкозы в организме. Однако этим его функции не ограничиваются.
Инсулин участвует во множестве клеточных сигнальных путей, запуская синтез жиров и белков, влияет на метаболизм в целом и другие физиологические процессы. Инсулиновый буст гамэргатов стимулирует работу яичников. К ним поступают липиды, усиливается синтез вителлогенина — белка, необходимого для формирования яиц.
Одновременно это приводит к сокращению продолжительности жизни. Чтобы этого не происходило, в яичниках гамэргатов синтезируется протеин Imp-L2, аналог инсулина, который ослабляет некоторые его эффекты и вдвое увеличивает срок жизни насекомого. Пока ученые не выяснили, почему эта молекула влияет на одни сигнальные пути, но не сказывается на других. Исследование опубликовано в журнале Science.
Олеся Маевская
