Karınca kolonileri uzun yıllardır bilim insanlarını büyülüyor. Kusursuz organizasyonları, iş bölümü ve kolektif zekaları, bu küçük canlıları doğanın en başarılı topluluklarından biri haline getiriyor. Peki bazı karıncalar yaşamları boyunca larvalara bakarken, diğerleri neden yiyecek aramak için yuvadan ayrılıyor?
Nature ve Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergilerinde yayımlanan iki yeni araştırma, bu sorunun yanıtına önemli ölçüde ışık tutuyor. Araştırmalar, işçi karıncaların yaş ilerledikçe üstlendikleri görevlerin, beyinlerindeki iki nöropeptidin düzeyindeki değişimle belirlendiğini ortaya koyuyor.
Genleri aynı, görevleri farklı
Araştırmayı yürüten New York Rockefeller Üniversitesi'nden Daniel Kronauer'in ekibi, partenogenez yoluyla çoğalan klonal yağmacı karınca (Ooceraea biroi) üzerinde çalıştı. Bu türde kraliçe bulunmuyor; koloninin tamamı işçi karıncalardan oluşuyor.
İşçi karıncalar yaşamlarının ilk üç ayında yuvadan çıkmıyor ve yumurta, larva ile pupaların bakımını üstleniyor. Daha sonra ise davranışları tamamen değişiyor. Yuvanın girişine yakın yaşamaya başlayan bu karıncalar, koloninin besin ihtiyacını karşılamak için dışarı çıkıp avlanıyor ve yiyecek topluyor.
Araştırmacılar, genetik olarak tamamen aynı olan bu iki grubun neden farklı görevler üstlendiğini araştırdı.
İki nöropeptit davranışı değiştiriyor
Bilim insanları önce karınca beyninde bulunan 70 nöropeptidi belirledi. Ardından bunlardan 61'ini sentezleyerek karıncalar üzerindeki etkilerini tek tek inceledi.
Sonuçta iki molekül öne çıktı.
NPF adlı nöropeptit, yavru bakımını artırırken; AstA adlı nöropeptit bunun tam tersini yaparak bakım davranışını azaltıyordu. Bu iki molekülü üreten genler susturulduğunda ise etkileri tamamen ortadan kalktı.
Araştırmacılar ayrıca yaş ilerledikçe beyindeki bu iki molekülün düzeylerinin doğal olarak değiştiğini de gösterdi. Genç karıncalarda NPF yüksek, AstA düşük seviyedeyken; yaşlandıkça NPF azalıyor, AstA ise artıyor. Böylece bakıcı karıncalar zamanla yiyecek arayan bireylere dönüşüyor.
Açlık aynı sistemi harekete geçiriyor
Araştırmacılar, bu iki nöropeptidin yalnızca sosyal böceklerde değil, memelilerde de bulunduğunu ve burada açlık hissinin düzenlenmesinde görev yaptığını biliyordu.
Bunun üzerine karıncaları aç bırakarak deney yaptılar.
Aç kalan karıncalarda NPF seviyesi yükselirken AstA düştü. Bunun sonucunda yaşlı karıncalar bile yeniden yavruların yanında kalmaya başladı. Buna karşılık iyi beslenen genç karıncalar normalden daha erken yuvadan çıkıp keşfe yöneldi.
Daniel Kronauer'e göre bu bulgu, ebeveyn bakımına ilişkin davranışların aslında evrimsel olarak eski açlık mekanizmalarının üzerine inşa edildiğini gösteriyor.
Cerrah karıncalar en fazla sosyal temas kurdukları yaralı karıncaları tedavi ediyor
PNAS'ta yayımlanan ikinci çalışma ise marangoz karıncalar üzerinde yürütüldü. Bu tür, yaralanan koloniyi kurtarmak için enfekte olmuş bacakları kesebilen tek insan dışı canlılardan biri olarak biliniyor.
Araştırmacılar, bu "cerrah" karıncaların rastgele seçilmediğini ortaya koydu. Ameliyatı yapan bireylerin tamamı, bakıcı karıncalıktan yiyecek arayıcılığına geçiş aşamasındaki işçilerdi.
Üstelik yaralı karıncaya yardım edenler, genellikle daha önce onunla en fazla sosyal temas kurmuş bireyler oluyordu. İki karınca arasındaki bağ ne kadar güçlüyse, yardım etme olasılığı da o kadar artıyordu.
Deneylerde yiyecek arayan yaralı karıncalar koloniye geri bırakıldığında, yalnızca bu geçiş dönemindeki bireylerin müdahale ettiği görüldü.
İnsanlarla şaşırtıcı benzerlik
Araştırmacılar, bu çalışmaların yalnızca karıncaların sosyal yaşamını anlamaya katkı sağlamadığını, aynı zamanda insan beyninin yaşlanma sürecine ilişkin önemli ipuçları sunduğunu düşünüyor.
Kronauer, nörodejeneratif hastalıkların yoğun şekilde araştırıldığını ancak sağlıklı beynin yaş ilerledikçe nasıl değiştiğinin çok daha az bilindiğini belirterek, "Karıncalar bu konuda bize beklenmedik bilgiler sağlayabilir. Yaşlandıkça davranışlarımız ve tercihlerimiz değişiyor; aynı durum karıncalar için de geçerli. Beyin işlevlerini düzenleyen moleküllerin önemli bir bölümü hem insanlarda hem de karıncalarda ortak. Belki de sandığımız kadar farklı değiliz” dedi.
Yorumunuz