16:04 2022-11-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Anatomia unui superorganism: pupele furnicilor secretă lichid sub formă de „lapte” pentru a hrăni larvele tinere
_ Anatomia unui superorganism : Pupele furnicilor secretă lichid ca „lapte” pentru a hrăni larvele tinere
Viața într-o colonie de furnici este o simfonie a interacțiunilor subtile dintre insecte care acționează în mod concertat, mai mult ca celulele din țesut decât cu organisme independente care se află într-o colonie. Acum, cercetătorii au descoperit o interacțiune socială necunoscută anterior care unește colonia, legând furnicile de-a lungul stadiilor de dezvoltare: adulți, larve și pupe (un stadiu imobil, nu spre deosebire de crisalida unui fluture, în timpul căreia furnicile trece de la larve la adulți).
Studiul, publicat în Nature, dezvăluie că pupele secretă un lichid neobservat până acum, pe care adulții și larvele îl beau imediat. Sănătatea întregii colonii pare să depindă de consumul prompt al acestui fluid plin de nutrienți - larvele au nevoie de el pentru a crește și, dacă adulții și larvele nu reușesc să-l bea, pupele mor de infecții fungice pe măsură ce lichidul se acumulează în jurul lor. .
„Modul în care furnicile folosesc acest fluid creează o dependență între diferitele stadii de dezvoltare”, spune Daniel Kronauer, profesor asociat Stanley S. și Sydney R. Shuman la Universitatea Rockefeller. „Arata doar în ce măsură coloniile de furnici funcționează într-adevăr ca o unitate integrată.”
„Laptele” pentru larvele de furnici
Furnicile operează în forfota unei colonii aglomerate, punând dificultăți pentru cercetătorii încearcă să observe diferitele interacțiuni dintre furnici care mențin colonia să funcționeze fără probleme. „Aceste interacțiuni se află în centrul înțelegerii societăților de insecte, dar, din cauza provocărilor inerente, ele nu au fost investigate sistematic”, spune Orli Snir, primul autor al studiului și postdoc în laboratorul lui Kronauer.
Pentru a aborda această problemă din față, Snir a decis să facă o inginerie inversă a coloniei de furnici pentru a identifica unele dintre principiile cheie care conduc la interacțiunile sociale. Pentru a face acest lucru, ea a îndepărtat furnicile în diferite stadii de dezvoltare din colonie și a examinat modul în care izolarea socială a afectat insectele.
Unul dintre primele lucruri pe care le-a observat a fost acumularea de lichid în jurul pupelor izolate. Insectele nu secretă în mod normal lichid în stadiul de pupă, iar un astfel de lichid nu a fost niciodată observat nici la furnici. Acest fluid a fost predispus la infecții fungice care au ucis în cele din urmă pupele. Numai când Snir a îndepărtat manual lichidul, pupele au supraviețuit până la vârsta adultă. În mod clar, colonia de furnici a împiedicat cumva acumularea lichidului pupal.
Kronauer, Snir și colegii săi au efectuat experimente de urmărire a coloranților pentru a afla unde merge fluidul și, când au descoperit că adulții și larvele beau ei au început să exploreze compoziția fluidului și să observe ce s-a întâmplat cu furnicile care nu au luat parte.
Cercetătorii au descoperit că fluidul este derivat dintr-un proces conservat găsit la toate insectele numit napârlire, în care insectele își elimină. cuticula veche să crească. În timp ce insectele non-sociale reciclează fluidul de năpârlire pentru a conserva nutrienții, pupele furnici îl împart cu tovarășii lor de cuib.
Lichidul este bogat în nutrienți, au descoperit cercetătorii, precum și substanțe psihoactive, hormoni și unele componente. găsit în lăptișorul de matcă pe care albinele îl rezervă pentru larvele albinelor regine. Și, în timp ce furnicile de toate vârstele par să se bucure de lichid, tinerele larve de furnici au nevoie de el – cele lipsite de lichid în primele patru zile de viață nu reușesc să crească și multe mor în cele din urmă.
„Primii câteva zile. zile după ecloziune, larvele se bazează pe lichid aproape ca un nou-născut se bazează pe lapte”, spune Kronauer. „Adulții îl beau și cu voracitate și, deși nu este clar ce le face adulților, suntem încrezători că afectează metabolismul și fiziologia”.
După efectuarea studiului inițial asupra furnicilor de năpârlire clonale, echipa lui Kronauer a descoperit același fenomen general în fiecare dintre cele cinci subfamilii majore de furnici, sugerând că strategia de cooptare a fluidului de năpârlire într-un fluid de semnalizare nutritiv este foarte mare. conservat, spune Kronauer. „Probabil a evoluat o dată, la începutul evoluției furnicilor sau chiar înainte de evoluția furnicilor.”
Anatomia unui superorganism
Colonia de furnici este uneori denumită superorganism — o entitate unificată. compus din multe organisme care lucrează în comun. Într-adevăr, furnicile transmit informații prin schimbul de semnale chimice în moduri analoge cu modul în care celulele comunică în țesut. Acestea includ feromonii, care transmit adesea informații pe termen scurt, și fluidele sociale, care au potențialul de a efectua modificări metabolice și comportamentale pe termen lung. Descoperirea fluidului social pupal și rolul său în conectarea adulților, pupelor și larvelor, adaugă context acestei înțelegeri a coloniilor de furnici ca superorganisme interdependente.
„Lichidul social pupal este forța motrice din spatele unui sistem central și central. Rețeaua de interacțiune trecută cu vederea până acum în societățile de furnici”, spune Snir. „Acest lucru dezvăluie un nou aspect al dependenței dintre larve și pupe și pupe și adulți.”
În studiile viitoare, echipa va explora în continuare efectele acestui fluid de năpârlire asupra funcționării interioare a coloniei. Kronauer este interesat în special de a determina dacă fluidul de napârlire joacă un rol în deciderea castei larvelor furnicilor și dacă și cum afectează comportamentul adulților.
„Acest studiu oferă doar o privire asupra rețelelor complexe de interacțiune. a societăților de insecte”, spune Snir. „Obiectivul nostru pe termen lung este de a obține o înțelegere profundă a mecanismelor neuronale și moleculare care guvernează organizarea socială și a modului în care au evoluat aceste mecanisme.”
Comentarii:
Adauga Comentariu