پپتیدهای عصبی باستانی، مراقبت والدینی مورچه‌های مدرن را شکل می‌دهند

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که پپتیدهای عصبی باستانی در رفتارهای والدینی و جستجوی غذا در مورچه‌ها نقش دارند. این پپتیدها به طور طبیعی با سن تغییر می‌کنند و نشان می‌دهند که چگونه سازمان اجتماعی و مراقبت والدینی در مورچه‌ها تکامل یافته است.

🦜 مقدمه

در جوامع حشرات، پرورش جوانان نیاز به همکاری دارد—معمولاً بین ملکه و کارگران. مورچه‌ها وظایف را تقسیم می‌کنند: مورچه‌های جوان مراقب لاروها هستند در حالی که مورچه‌های بزرگ‌تر به جستجوی غذا در خارج از لانه می‌پردازند. این رفتارها توجه دانیل کرنور از دانشگاه راکفلر را جلب کرده است که به بررسی ژنتیک عملکردی و علوم اعصاب پشت تکامل اجتماعی و رفتار مورچه‌ها می‌پردازد.

🔍 تحقیق بر روی رفتارها

برای مطالعه این رفتارها، کرنور از مورچه‌های کلونال استفاده می‌کند. همچنان که از نام آن‌ها پیداست، این مورچه‌ها از لحاظ ژنتیکی یکسان هستند—که برای تیم کرنور ایده‌آل است تا به بررسی پپتیدهای عصبی بپردازند که در مراقبت والدینی و رفتارهای مرتبط با سن نقش دارند.

🧪 نتایج مطالعه جدید

در مطالعه جدیدی که در مجله Nature منتشر شد، کرنور و همکارانش دو پپتید عصبی در مغز مورچه‌ها شناسایی کردند که با سن تغییر می‌کنند و رفتار والدینی را در جهت‌های متفاوت تنظیم می‌نمایند: یکی تمایل مورچه را به مراقبت و نزدیکی به لاروها افزایش می‌دهد، در حالی که دیگری جستجوی غذا را ترویج می‌کند. این دو پپتید عصبی از منظر تکاملی باستانی هستند و برای تنظیم غذا در حیوانات تنهایی شناخته شده‌اند.

📊 تقسیم کار بر اساس سن

تیم ابتدا رفتار مورچه‌های جوان (۱۲ روزه) و بزرگ‌تر (چهار ماهه) را مقایسه کرد. آن‌ها کلونی‌های مورچه را در یک سیستم دو اتاقه قرار دادند. اتاق لانه شامل لاروها بود و طرف دیگر منطقه سرچشمه بود. مورچه‌های جوان حدود دو برابر بیشتر به مراقبت از لاروها پرداختند در حالی که مورچه‌های بزرگ‌تر حدود سه برابر بیشتر به جستجوی غذا پرداختند. این رفتار حتی در یک سنجش باریک با یک مورچه و یک لارو نیز ادامه داشت. این نتایج نشان می‌دهد که مورچه‌های کلونال، تقسیم کار مبتنی بر سن را نشان می‌دهند.

🔬 شناسایی پپتیدهای عصبی

سپس، برای شناسایی پپتیدهای عصبی که این رفتار را هدایت می‌کنند، محققان یک کتابخانه جامع از پپتیدهای عصبی مورچه‌های کلونال را ساختند. آنها ۷۰ پپتید عصبی منحصر به فرد شناسایی کرده و ۶۱ مورد از این مولکول‌ها را سنتز کردند تا تأثیر هر کدام بر رفتار مورچه‌ها را مشاهده کنند. از این تعداد، ۲۴ مورد بر مدت زمانی که مورچه‌ها با لاروها سپری می‌کنند تأثیر گذاشتند اما دو پپتید عصبی F (NPF) و آلاستاتین A (AstA) برجسته بودند. NPF رفتار شبیه به پرستاری را که معمولاً در مورچه‌های جوان دیده می‌شود ترویج می‌کند در حالی که AstA تمایل به رفتار جستجوگر را افزایش می‌دهد.

⚙️ تأثیر سن بر پپتیدها

محققان همچنین دریافتند که سطوح این پپتیدهای عصبی در مغز با سن به طور طبیعی تغییر می‌کند. هنگامی که مورچه‌ها از مراقبت از لاروها به جستجوی غذا منتقل شدند، سطوح NPF کاهش یافت در حالی که AstA افزایش یافت. برای بررسی اینکه آیا می‌توان این رفتارها را دستکاری کرد، محققان از تداخل RNA برای کاهش هر پپتید عصبی در مورچه‌ها استفاده کردند. این تغییرات اثرات رفتاری را معکوس کرد و شواهد مستقیمی را فراهم کرد که این مولکول‌های سیگنال‌دهی به تعیین تقسیم کار مرتبط با سن در کلونی‌های مورچه کمک می‌کنند.

🌱 نتیجه‌گیری

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که تکامل رفتارهای اجتماعی پیچیده اغلب به همکاری با پپتیدهای عصبی باستانی وابسته است. این مولکول‌ها نقش‌هایی جدید به دست آورده‌اند که به سازمان اجتماعی و مراقبت والدینی کمک می‌کند. کرنور امیدوار است که در نهایت بتوانند به درک بهتری از چگونگی تکامل جوامع حشرات دست یابند.