Швейцарские ученые пришли к выводу, что трофаллаксис является способом регуляции структуры семьи, иммунитета и поведения у муравьев. Результаты работы опубликованы в журнале eLife.

Трофаллаксис представляет собой процесс обмена пищей и железами у некоторых видов животных, например пчел и муравьев. Чаще всего феномен наблюдается у общественных насекомых и птиц. При этом известно, что помимо собственно передачи пищи путем трофаллаксиса животные, в частности муравьи, могут обмениваться информацией. Так, он позволяет передавать запах колонии, что помогает отдельным особям ориентироваться в пространстве.

Кроме того, установлено, что для хранения отрыгиваемой пищи у некоторых насекомых имеется отдельный отросток пищевода, называемый «общественным желудком», или зобом. Питательные вещества из зоба передаются от рабочих муравьев муравьям-нянькам, которые впоследствии кормят ими личинок. Однако особенности трофаллаксиса, а также его возможная связь с регуляцией поведения отдельных особей и структуры колонии до сих пор изучены недостаточно.

Чтобы восполнить пробел, ученые из Лозаннского университета проанализировали химический состав трофаллаксической жидкости древесных муравьев Camponotus floridanus. Результаты показали, что вещество содержит широкий спектр белков, связанных с ростом, пищеварением, иммунитетом и распознаванием сигналов для размножения. Наиболее неожиданным компонентом жидкости стал «ювенильный» гормон, регулирующий развитие и воспроизводство насекомых.

Исследователи предположили, что этот гормон может определять, представителем какой группы (рабочих, солдат, маток и других) впоследствии станет личинка. Для проверки гипотезы они поместили группы из 25–30 рабочих муравьев в условия ухода за пятью-десятью личинками и кормили их пищей с добавлением гормона или растворителя. Личинки из экспериментальной группы вдвое чаще становились более крупными рабочими из более «привилегированных» каст.

По словам ученых, это указывает на то, что в ходе эксперимента муравьи-няньки самостоятельно регулировали передачу гормона личинкам в зависимости от нужд колонии. Таким образом, они фактически выращивали определенное количество представителей разных каст. Отмечается, что похожие белки были обнаружены авторами у двух других видов муравьев и одного вида пчел. До сих пор считалось, что «ювенильные» гормоны у насекомых наследуются.

«Сперма, грудное молоко, слюна — существует множество физиологических жидкостей, социальные функции которых остаются нераскрытыми. И до настоящего времени они были частью сакральной формы общения», — сообщила соавтор работы Адриа ЛеБаф. Вместе с тем она добавила, что ранее выяснилось, что семенная жидкость может влиять на физиологию самок. Следующим шагом станет изучение других неочевидных связей между такими веществами и поведением.