Наука8 септември 2022

Трудът убива: Тази царица мравка живее 500% по-дълго от работничките

При смърт на монарха се водят тежки боеве за трона

Снимка: Wikimedia.org

Колко далеч бихте стигнали, за да удължите живота си с 500%? Един вид мравки участват в брутални сбивания в цялата колония, за да се докопат до престола на починалата царица. Победителят в баталните сцени не само печели трона, но също така получава бонуса „предълъг живот".

След смъртта на царицата, индийските скачащи мравки (Harpegnathos saltator ) се бият до крайна победа, при която работничка става главнокомандващ. Спечелването на короната означава освен пълен покой, тъпкане с храна и никаква работа, 500% по-дълъг живот отколкото на бачкаторите в колонията.

Сега учените стигнаха до заключение как изкачилите се по йерархичната стълбица в мравуняка забавят стареенето си. Тайната се крие в протеин, наречен Imp-L2, който противодейства на някои от ефектите на инсулина в тялото на мравката, която е заместила царицата. Това сочи ново проучване, публикувано преди дни в списание Science.

Като цяло, хормонът инсулин помага за насочването на захарта от кръвоносната система към клетките, където може да се използва за гориво. Псевдоцариците трябва да увеличат производството си на инсулин, за да се справят с невероятното количество храна, която трябва да консумират. „Ако искате да правите яйца, трябва да имате много инсулин, защото ядете постоянно“, каза пред Live Science съавторът на изследването Клод Десплан, професор по биология и неврологични науки в Нюйоркския университет.

Макар и необходим, този приток на инсулин теоретично трябва да идва с уловка: в допълнение към подпомагането на пренасянето на захарта в клетките, инсулинът предизвиква няколко молекулярни верижни реакции, някои от които допринасят за процеса на стареене. Така че, ако една псевдоцарица започне да изпомпва огромни количества инсулин, на теория тя трябва да остарява по-бързо от средната мравка работничка, която не произвежда толкова много от хормона. „В случая с тези мравки обаче е точно обратното“, каза Десплан. Средната продължителност на живота на типична работна мравка е почти осем месеца, докато псевдоцариците могат да живеят около три години и три месеца. „Това е огромно удължаване на продължителността на живота“, каза той.

И интересното е, че ако една псевдоцарица бъде поставена в друга колония, с вече установен владетел, тя ще се върне към работническата класа, разказва Десплан. Детронираните бивши псевдоцарици се наричат „ревертанти" и имат продължителност на живота, подобна на тази на работниците. По някакъв начин само царици и псевдоцарици, въпреки целия им инсулин, успяват да оцелеят години наред.

За да разреши този парадокс, Десплан обединява усилията си и с дългогодишния си сътрудник Дани Рейнберг, професор по биохимия и молекулярна фармакология в Медицинския факултет Гросман на Нюйоркския университет.

Екипът открил, че в сравнение с работничките и ревертантите, псевдоцариците произвеждат много повече инсулин в мозъка и започват да произвеждат повече мазнини и вителогенин – предшественик на яйчния жълтък – в дебелото тяло. Някои от тези ресурси от мастното тяло се транспортират до яйчниците, за да поддържат производството на яйца, а част от мазнините отиват в производството на уникален феромон, който само майките и псевдоцариците излъчват. (Изчезването на този феромон в мравуняка е това, което подтиква работничките да се бият, след като тяхната царица умре.)

Тъй като псевдоцариците произвеждат повече инсулин, техните яйчници растат и се развиват, така че да могат да носят яйца. Инсулинът насочва този процес на узряване на яйчниците чрез специална верига от химични реакции, които могат да бъдат задействани от инсулина. В същото време яйчниците произвеждат Imp-L2, откри екипът, който по същество блокира причините за бързото стареене на псевдоцарицата.