工人天线中的特定任务的气味受体表达表明,感官过器调节了的分工

科学领域:

• 昆虫的行为和神经生物学
• 社会昆虫 劳动的分工.
• 嗅觉感官处理 嗅觉感官处理

背景情况:

• 劳动分工 (DOL) 是昆虫社会的一个标志,专门的个人执行不同的任务.
• 现有的理论表明,任务专业化源于工人对刺激的反应值的变化.
• 这项研究挑战了传统观点,提出刺激检测效率的差异作为DOL的驱动因素.

研究的目的:

• 测试一种假设,即的劳动分工源于检测特定任务刺激的差异效率.
• 调查感官感知,特别是嗅觉的变化是否是的任务专业化的基础.
• 探索行为表型之间的感官差异的分子基础.

主要方法:

• 利用转录学来分析护士和采食 (Temnothorax longispinosus) 的天线和大脑中的mRNA表达水平.
• 在不同的行为品种之间比较基因表达特征,以确定分子差异.
• 集中分析嗅觉受体和基因表达在天线,关键的感官器官昆虫通信.

主要成果:

• 在护士和采集者之间,与大脑相比,在天线 (七倍) 中发现显著更多的差异性表达基因.
• 在所有气味受体的一半中确定了差异性表达,表明嗅觉感知发生了变化.
• 在哺乳的天线中观察到过多的9个外显子基因家族的上调.

结论:

• 工人的分工受到他们感知与任务相关的嗅觉线索的能力变化的影响.
• 在基因表达差异中反映的天线感官过器,使工人倾向于专门从事特定任务.
• 这些发现支持一种模型,即感官感知效率,而不仅仅是响应值,驱动着社会昆虫的任务专业化.