«Ленивые» муравьи оказались незаменимой рабочей силой
«Ленивые» муравьи, не участвующие в ежедневной активности своей колонии, необходимы в качестве дополнительной рабочей силы. К такому выводу пришли ученые из США и Великобритании, которые изучали поведение колоний насекомых, из которых убирали самых активных и самых неактивных работников. Ученые выяснили, что в случае необходимости неактивные муравьи принимаются за работу, однако запас дополнительной рабочей силы не пополняется. Работа опубликована в журнале PLOS One.
Социальные колонии насекомых, как правило, очень деятельны и организованы. Однако, колонии многих представителей насекомых также имеют среди своих «работников» тех, кто ничем не занимается: такое поведение обнаружено среди представителей медоносных пчел, термитов, а также муравьев. Ученые предполагают, что такие «ленивые» рабочие насекомые служат в качестве дополнительной рабочей силы: когда какая-то рабочая особь умирает, ранее не работавшая особь может ее заменить. Такая теория, однако, до сих пор не была доказана систематически.
Авторы новой работы проследили за поведением 20 колоний муравьев вида Temnothorax rugatulus. Муравьев поселили в искусственные муравейники, где они в течение двух дней адаптировались, а затем начали свою привычную работу по строительству и добыче важных для жизни материалов. Ученые смогли выявить тех особей в колонии, которые были наиболее активны, и тех, которые были неактивны, и пометили их индивидуальными цветовыми комбинациями.
Через несколько дней ученые убрали 20 процентов активных муравьев в пяти колониях, 20 процентов самых неактивных муравьев в девяти колониях и 20 процентов случайных муравьев в оставшихся девяти. Затем исследователи проследили за деятельностью насекомых сразу после удаления работников разных групп, через неделю и через две недели.
Ученые выяснили, что в тех колониях, из которых были убраны самые активные участники работ, общая доля времени, проведенного за работой, не менялась: активные работники были заменены теми, кто ранее не работал — теми самыми «ленивыми» муравьями. В тех колониях, из которых были удалены неактивные работники, активность повышалась через неделю после удаления, но возвращалась в изначальную норму через две недели. Значительных изменений не наблюдалось в тех колониях, из которых убрали случайных работников.
На основании наблюдений ученые сделали вывод, что муравьи действительно используют неактивных работников в качестве дополнительной рабочей силы, которая эффективно заменяет пропавших рабочих. Интересно, что уровень неактивных работников не повышается после удаления из этой группы особей: ученые предполагают, что это связано с тем, что муравьи сосредоточены на эффективном распределении рабочей силы, и использовании всех ресурсов, когда они нужны.
Муравьи — одни из самых эффективных работников среди насекомых, поэтому их активность часто изучается. Так, в нашей заметке вы можете узнать о том, как муравьи строят башни из самих себя, а здесь — о том, как потерявшимся муравьям удалось выжить в ядерном бункере без еды и королевы.
Елизавета Ивтушок
Благодаря воздействию на факторы транскрипции
Экстракт Mallotus furetianus значительно подавляет увеличение массы тела и жировой ткани и снижает риск развития жировой болезни печени у мышей. Как сообщается в журнале Food Science and Nutrition, экстракт in vitro подавлял экспрессию факторов транскрипции, которые участвуют в ранней дифференцировке преадипоцитов, из-за чего было снижено производство и накопление триацилглицеринов. Ученые по всему миру ищут средства терапии и профилактики ожирения, которое выступает основным фактором риска развития различных хронических заболеваний, особенно связанных с образом жизни. Подробнее об этих поисках можно прочитать в материале N + 1 «Больше не ешь». Внимание исследователей привлекают и растительные препараты, которые показывали свой эффект для снижения массы тела и жировой ткани. В частности, это происходило за счет влияния на факторы транскрипции или сигнальные пути, которые происходят на ранних стадиях развития и дифференцировки жировой ткани — адипогенеза. В частности, сообщалось, что ресвератрол из красного вина снижает активность адипогенеза за счет подавления активности фактора некроза опухоли-α в преадипоцитах. Однако подробные механизмы подавления дифференцировки адипоцитов остаются неясными. Акико Кодзима-Юаса (Akiko Kojima-Yuasa) с коллегами из Столичного университета Осаки исследовали эффекты Mallotus furetianus — вида тропического растения семейства молочайных, произрастающего на острове Хайнань в Китае, который традиционно используют в народной медицине при заболеваниях желчного пузыря. Также сообщалось, что экстракт листьев этого растения оказывает антиатеросклеротический и антистеатозный эффект. Сначала они кормили несколько групп мышей высококалорийной или обычной диетой с добавлением 0,24-процентного экстракта Mallotus furetianus или без него. Масса тела мышей, получавших высококалорийную диету, была значительно выше по сравнению с мышами, которые получали обычную диету. Однако масса тела мышей, получавших высококалорийную диету с экстрактом, была значительно ниже, чем масса мышей, получавших только высококалорийную диету. Такие же закономерности ученые нашли для массы жировой ткани придатка яичка и забрюшинного жира. Размер адипоцитов у мышей, получавших высококалорийную диету, был значительно больше по сравнению с контрольными мышами. Однако у мышей, получавших дополнительно с высококалорийной диетой экстракт Mallotus furetianus, размер адипоцитов был значительно меньше. Кроме того, у мышей с ожирением в гепатоцитах накапливались липидные капли, что указывало на развитие стеатоза печени. Этого не наблюдалось у мышей, получавших растительный экстракт. Затем ученые обнаружили, что экстракт снижает активность биосинтеза и накопление триглицеридов. Поскольку известно, что на ранних стадиях дифференцировки адипоцитов экспрессируется фактор транскрипции C/EBPβ, ученые исследовали, как экстракт влияет на его экспрессию через 48 часов после инициации дифференцировки преадипоцитов. Оказалось, что уровень экспрессии гена C/EBPβ оставался неизменным даже при добавлении экстракта, однако снизилась концентрация самого фактора в клетке. В адипоцитах повышенная экспрессия C/EBPβ приводит к индукции других факторов транскрипции — PPARγ и C/EBPa, — которые являются главными регуляторами дифференцировки адипоцитов. Добавление экстракта Mallotus furetianus снижало как уровень экспрессии гена, так и уровень белков PPARγ и C/EBPa. То есть экстракт подавляет экспрессию C/EBPβ посредством посттрансляционных модификаций, что приводит к подавлению транскрипции PPARγ и C/EBPa. Дополнительные анализы показали, что экстракт подавляет фосфорилирование внеклеточных сигнально-регулируемых киназ и снижает уровень экспрессии гена SENP2, потенциально влияя на стабильность и активность белка C/EBPβ. Потенциально экстракт Mallotus furetianus может стать эффективным лекарством для лечения ожирения у людей, однако для этого необходимо проверить профиль его безопасности. Врачи находят у ожирения неожиданные негативные эффекты на здоровье. Например, недавно британские ученые выяснили, что у людей с ожирением значительно снижается продолжительность защитного эффекта вакцин от ковида.