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蚂蚁社会单干新探索,华大等团队接头:大脑特异化或是基础

发布日期:2022-06-18 16:45    点击次数:67

蚂蚁社会单干新探索,华大等团队接头:大脑特异化或是基础

在地球上存活已长达1.4亿年的蚂蚁,它们曾与恐龙共存,也见证了人类的崛起。令科学界恒久感酷爱酷爱的小数是,蚂蚁不可单独生计,必须行为蚁群的一份子,其在演化上的见效与其高度社会化精粹策动。

然则,在蚂蚁高度社会化的背后,又有哪些策动的机制?6月16日晚间,深圳华大生命科学接头院、中科院昆明动物接头所、丹麦哥本哈根大学等团队在海外学术期刊《当然·生态与演化》(Nature Ecology & Evolution)在线发表了一项接头。接头团队构建了蚂蚁四种不同等级的大脑细胞图谱,揭示了蚂蚁伴跟着社会单干而出现的脑部特异化气候和不同社会等级行为模式相反的神经基础。

论文的共同通信作家,现任浙江大学求是讲席锻练、生命演化接头中心主任张国捷锻练指出,这项责任请示了大脑的特异化是蚂蚁不同等级展现出社会单干和行为相反的基础。

张国捷回来道,这些互相之间既有相反但又功能互补的大脑,援手蚁群成为一个确凿真谛上的“超个体”。因此,当然接管作用也高潮到了一个更高的组织档次,使得蚂蚁在1.4亿年的生计竞争中取得上风,演化成为地球上荒谬上风的动物类群。

一般而言,一个老到的蚂蚁帝国中,至少存在4种不同方法的单干类型,分别为:工蚁(worker)、雄蚁(male)、处女繁衍蚁(gyne)和蚁后(queen)。在这项接头中,接头团队选用了社会性虫豸接头的模式物种——法老蚁行为接头对象。法老蚁是一种橙黄色袖珍蚂蚁, 51午夜精品免费视频辞天下上粗拙散布,亦然一种公认的室内害虫。

基于华大DNBelab C4单细胞建库测序平台,接头团队分析了900多个来自4种不同等级的法老蚁的大脑,构建了掩盖法老蚁社会中沿路成体方法的大脑细胞图谱,并将其折柳出43种不同的细胞类群。

蚂蚁大脑细胞类型的转录组分类。

此前的接头表露,工蚁一般卵巢全都退化,毕生从事育幼、觅食等责任,莫得繁衍才调。雄蚁活着唯惟一个规画,离开窠巢找到中意的蚁后进行交配,交配后很快生命就落拓了。处女繁衍蚁见效交配后成为蚁后,蚁后恒久待在巢内,销魂美女图库专职产卵,取得后位的她寿命还会显耀蔓延;而错过交配窗口期的处女繁衍蚁,其行为会逐渐偏向工蚁,从事部分育幼及觅食责任,并且卵巢也会逐渐萎缩。

在这项接头中,接头人员发现,工蚁与雄蚁的大脑是荒谬特异化的。其中阐发学习记念的高等大脑核心蘑菇体细胞和阐发科罚气息信息的细胞在工蚁大脑里含量极高,而阐发科罚视觉信息的视叶细胞在工蚁大脑里的含量则很低。雄蚁大脑的细胞构成趋势则相背,视叶细胞含量很高,而蘑菇体细胞和科罚感觉信息的细胞含量则相等低。处女繁衍蚁和蚁后的大脑细胞类型则相对“渊博”。

“这意味着工蚁是更倾向于感觉感知的动物,而雄蚁则更依赖视觉,这可能与其要依靠眼力寻找妥当的交配对象联系。” 论文的第一作家、深圳华大生命科学接头院李启业接头员先容说,“蚁群里面伴跟着不同的社会单干出现了不同结构和细胞构成的大脑,这些就像是为了完成特定的责任,而特意假想的一个个大脑。”

“而在举座层面,不同等级的蚂蚁大脑有不同标的和进度的特异化,互相之间又功能互补,这使得蚁群成为一个确凿真谛上的‘超个体’,能够同期应用生殖、育幼、觅食、防患等全面的功能。” 论文的共同通信作家、中国科学院昆明动物接头所刘薇薇副接头员补充道。

法老蚁大脑的特异化和互补性。

此外,接头团队将处女繁衍蚁与老到蚁后的大脑进行相比后发现,它们大脑细胞的构成发生了赫然的变化。其中,视叶细胞的含量在蚁后大脑中赫然裁减,这与蚁后恒久顺应阴郁的巢内环境策动。而多巴胺细胞以及一类具有神经保护功能的胶质细胞的含量则在蚁后大脑中显耀加多。这些大脑细胞类群的变化以及神经环路的重塑,粗略决定了蚁青年殖功能的荒谬擢升以及寿命的显耀蔓延。这也为其他动物长命的接头提供了可能的标的。

接头团队还相比了法老蚁和果蝇的大脑细胞构成的相反。他们发现,比起果蝇,法老蚁中阐发高等分解功能的蘑菇体细胞的含量更高,其功能也发生了赫然的千般性分化。另外,尽管法老蚁与果蝇在演化历史上已分开了数亿年,接头发现,它们大脑中仍然有许多种类的细胞保持着不异的分子特征,应用着相似的功能。





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