Эволюция «перепрошила» чувство голода в родительский инстинкт: новое исследование на муравьях

Забота о потомстве у животных — не отдельное изобретение эволюции, а «перепрошитая» версия древних механизмов голода. К такому выводу пришли нейробиологи из Рокфеллеровского университета (США), изучив биохимию мозга и социальное поведение муравьев. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Мозг муравья как модель

Для экспериментов ученые выбрали муравьев вида Cerapachys biroi. Их мозг содержит всего около 60 тысяч нейронов — для сравнения, у мышей их 100 миллионов. Такая простота сделала этих насекомых идеальной моделью для детального изучения нейрохимии поведения.

Исследователи разработали автоматизированную систему, которая отслеживала контакты между взрослыми особями и личинками. Затем они проанализировали весь набор нейропептидов — сигнальных молекул мозга — определяя структуру 70 различных соединений и отслеживая изменение их концентрации на разных этапах жизни насекомого.

Два нейропептида, управляющих заботой

Выяснилось, что за смену социальных ролей и отношение к личинкам отвечают два вещества, унаследованных от системы контроля голода. Первое — нейропептид F (NPF) — напрямую стимулирует заботу о потомстве. Его концентрация максимальна у молодых муравьев, опекающих кладку.

Второе вещество — аллатостатин А (AstA) — действует противоположно: побуждает особь оставить личинок и отправиться на поиски пищи. Уровень AstA растет по мере старения муравья, когда он из «няньки» превращается в фуражира — добытчика, рискующего жизнью за пределами гнезда.

Примечательно, что эти же молекулы реагируют на физиологическое истощение. Когда муравьи голодают, уровень NPF повышается, а AstA падает, что возвращает их к личинкам. Ведь забота о потомстве у муравьев неразрывно связана с кормлением. После сытного обеда баланс меняется, стимулируя фуражировку.

Ранее похожие механизмы, связывающие нейропептиды голода с родительским поведением, находили у мышей. Новое открытие доказывает универсальность принципа для разных групп животного мира. Эволюция пошла по пути наименьшего сопротивления — забота о потомстве в своей основе тоже кормление, только не себя, а детенышей.