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蚂蚁研究揭示光对工人和王后的演变

Clonal ants and big queen

在许多蚂蚁种类,工人比皇后小得多,无法重现。研究人员想知道:没有这些身体和行为上的差异如何演变?

工蚁,尽管他们的勤奋,很少遇到对社会流动的机会。在许多物种中,个体坚持严格的种姓角色:皇后产卵和工人采取几乎一切,包括子女的照顾。

在一项新的研究, 出版于 科学洛克菲勒科学家描述的分子机制控制这种分工。 “我们想知道:是什么让女王下蛋,工人消毒”说 丹尼尔kronauer,斯坦利秒。和悉尼河舒曼副教授。 kronauer及其同事报告说的基因编码的ilp2,胰岛素样肽,是在促进和抑制再现一个照亮为专门品级的演变可能轨迹的发现工具。

不同种类的胰岛素注射的

具有研究生同伴维克拉姆钱德拉和博士后英格丽束缚-pruneda工作,kronauer首先搜索用于再现和来自各种物种的非再现蚂蚁之间基因表达的差异。他们发现,单基因,其对肽的ilp2码,在再现器一致地上调. ILP2是胰岛素的蚂蚁版本,就像人胰岛素,可能调节新陈代谢。根据kronauer,有繁殖和食物摄入量之间存在直接的联系:“如果营养状态真的很低,你不能产生后代,”他说。

接下来,研究人员研究了胰岛素的克隆袭击者蚂蚁的作用 ooceraea biroi。这个物种缺乏明显的王后和工人;所有的蚂蚁同时进入生殖生长阶段,接着是育雏舍阶段,其中昆虫培养他们的年轻。相之间的转变是由幼虫的存在调节:当新生儿周围,蚂蚁停止再现和换挡到看管模式。

当kronauer的组中的育雏舍相中除去幼虫,成人胰岛素产生显着增加;当他们在生殖阶段推出的幼虫,胰岛素生成减少。这些结果表明,幼虫的存在抑制胰岛素的产生;如果没有此肽的足够水平,蚂蚁不能再现。

Video shows clonal raider ants

当克隆袭击者蚂蚁趋向于它们的幼虫,交互抑制他们的胰岛素生产;和胰岛素水平较低,成年蚂蚁无法重现。 (由维克拉姆钱德拉视频和英格丽束缚pruneda)

在另一项实验中,研究人员育雏舍,导致卵巢活化,甚至当幼虫在附近时注射人工合成胰岛素的蚂蚁。这一结果表明,与提高胰岛素蚂蚁可以在任何时间覆盖幼虫线索和繁殖。

“在育雏舍阶段,幼虫的存在通常会降低胰岛素的成年人,所以她们的卵巢关掉,他们去照顾幼体,说:”钱德拉。 “但如果你实验注射胰岛素,你可以打破这种恶性循环。”

是的,女王

该研究提供了有关如何蚂蚁从孤生物与专门的种姓社会的物种进化而来的线索。 kronauer提出,第一,胰岛素信号成为响应于幼虫的存在,导致令人想起那些观察到的繁殖周期 O操作。 biroi。这种适应是有道理的,因为蚂蚁照顾后代必须优先考虑粮食找到了产蛋和行为都已知胰岛素来调节。

下面这个演化阶段,说kronauer,问题就变成了:“你怎么蚂蚁打破这一循环的呢?”他提出,由于个体差异,有些蚂蚁就自然有高胰岛素水平,和其他人将有低的水平。值得注意的是,研究人员发现,正是这种变化的 O操作。 biroi。 kronauer断定,高胰岛素个人,就像他的胰岛素注射的蚂蚁,将能够覆盖幼虫线索,不断复制,而低胰岛素的个人将是幼虫的存在非常敏感,因此更容易集中在育雏舍。

“一旦你有一个殖民地的那种不对称的,菌落执行好,选择将推动胰岛素水平进一步分开,说:” kronauer。 “最终的结果将是蚁工和王后的两个等级。”

丹尼尔kronauer

丹尼尔kronauer
斯坦利秒。和悉尼河舒曼副教授
社会进化与行为实验室


相关出版物

科学
胰岛素信号的社会管理和完全社会性蚂蚁进化
维克拉姆·钱德拉,阿英束缚,pruneda,彼得河奥克斯利法案,阿梅利亚湖ritger,肖恩ķ。麦肯齐,罗曼libbrecht,和丹尼尔·J·。 C。 kronauer



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