Королевы живут долго: как природа «поразила в правах» рабочий класс прыгающих муравьев?
Фото
Saurav Karki / Alamy

Специалисты из Нью-Йоркского университета изучили секрет долголетия муравьиной матки — обычно эти особи живут в 8-9 раз больше, чем рабочие самки в этой же колонии. «Виновным» в таком несправедливом раскладе оказался белок Imp-L2, который блокирует путь инсулина, ведущий к старению. По словам ученых, это заставляет по-новому взглянуть на долголетие и возможности продления жизни у других видов.

Авторы открытия наблюдали за индийскими прыгающими муравьями: в среднем королевы, которые рожают всех муравьев в колонии, жили по пять лет. В то время как все остальные рабочие самки — не более семи месяцев. Такое положение противоречит известному правилу: у большинства животных репродукция связана с уменьшением продолжительности жизни. Так как это энергоемкий процесс, он приводит к повышению инсулина — гормона, который участвует в обмене веществ и превращении пищи в энергию. Однако избыток инсулина также ускоряет старение клеток.

Ученые поставили эксперимент, изъяв королев из нескольких колоний муравьев. В таком случае рабочие самки начинали бороться за место маток и производить потомство. При этом, у них примерно в пять раз увеличивалась продолжительность жизни.

Оказалось, что в мозге муравьев значительно увеличился уровень инсулина. Обычно он распределяется по двум сигнальным путям: один ведет к производству яиц, второй — к старению. У псевдокоролев повышение инсулина приводило к росту липидов и белков для яиц, которые направлялись в яйцеклетку.

А вторую сигнальную ветвь блокировал антиинсулиновый белок Imp-L2 — он развивался в яичниках муравьев. Таким образом, гормон активно участвовал в репродукции, а вот повлиять на продолжительность жизни ему не давали.

Когда в колонию вернули настоящую матку, бывшие псевдокоролевы снова стали рабочими муравьями. Когда они перестали откладывать яйца, уровень инсулина у самок упал, а белок Imp-L2 больше не производился, что привело к резкому сокращению продолжительности жизни.

Коллеги авторов исследования отмечают, что открытие выводит ученых на новый уровень — новые знания о биохимии передачи сигналов может лечь в основу исследований долголетия. Таким образом можно попытаться продлить жизнь не только муравьям, но и более крупным видам.