Mozak mrava Dracula sazrijeva prije izlaska iz kukuljice

Znanstvenici su otkrili da mozak mrava vrste Stigmatomma pallipes dostiže punu veličinu još u fazi kukuljice, prije nego što uopće izađe iz čahure.

Istraživanje koje su proveli znanstvenici sa Sveučilišta u Bostonu, a objavljeno u časopisu Proceedings of the Royal Society B, pokazuje da ova vrsta mrava, poznata pod nadimkom „Drakula mravi“, ne prolazi kroz uobičajenu podjelu rada prema dobi. Dok mladi radnici medonosnih pčela i većine mrava prvo njeguju leglo u gnijezdu pa tek kasnije počinju loviti hranu izvan njega, radnici vrste S. pallipes odmah po izlasku iz kukuljice obavljaju sve zadatke — i one unutar gnijezda i one izvan njega.

Istraživač Frank Azorsa, prvi autor rada, objasnio je da je takvo ponašanje rijetko. Zabilježeno je kod najmanje šest vrsta mrava, a S. pallipes smatra se živućim primjerom rane faze evolucije mrava. Ova vrsta živi u malim podzemnim kolonijama s manje od 20 radnika, a larve se hrane isključivo svježe ubijenim stonogama koje radnici paraliziraju ubodom i donesu u gnijezdo.

Mozak koji sazrijeva prije tijela

Znanstvenici su prikupili mrave u šumovitim područjima u blizini Bostona, secirali im mozgove i obojili ih za sinapsin, protein koji se nalazi u sinapsama. Konfokalnom mikroskopijom snimili su trodimenzionalne slike moždanog tkiva, a softverom AMIRA izmjerili volumene pojedinih moždanih regija i gustoću nakupina veza između živčanih stanica.

Rezultati su pokazali da mozak radnika S. pallipes — i u cjelini i u većini specijaliziranih regija — dostiže najveću veličinu tijekom faze kukuljice, prije nego što mrav postane odrasla jedinka. Iako veličina mozga ostaje relativno stabilna tijekom odraslog života, gustoća sitnih nakupina veza između živčanih stanica razlikuje se između mladih i zrelih radnika. To znači da se moždane veze nastavljaju reorganizirati i nakon što mrav izađe iz kukuljice.

Kod vrsta kod kojih radnici kasnije počinju tražiti hranu, mozak se razvija drugačije — više rasta događa se nakon odraslosti. S. pallipes, kao primjer vrste s ranim sazrijevanjem, pokazuje dugo vrijeme razvoja, rano ponašanje i rani razvoj mozga.

Što to govori o nama

Azorsa je povukao paralelu s kralježnjacima. Ljudske bebe su, kako je rekao, „poznate kao nesamostalne“ i zahtijevaju dugotrajnu njegu tijekom sazrijevanja. Druge vrste kralježnjaka rađaju mlade koji ne trebaju njegu. Kod mrava vrijedi isti princip: vrste s ranim i kasnim sazrijevanjem imaju različite putanje razvoja mozga. Dulje vrijeme razvoja omogućuje radnicima da izađu iz kukuljice s potpuno zrelim mozgom koji podržava složene zadatke.

Ovo istraživanje nije samo akademska vježba. Ono otvara pitanje koje se nameće samo po sebi: ako evolucija može proizvesti mozak koji je spreman za sve zadatke odmah, zašto većina vrsta ipak prolazi kroz dugotrajnu obuku i specijalizaciju? Odgovor vjerojatno leži u energetici — održavanje velikog mozga skupo je, a podjela rada omogućuje koloniji da rasporedi resurse učinkovitije.

Azorsa sada surađuje s dr. Joelom Vizueta sa Sveučilišta u Kopenhagenu na identifikaciji gena koji reguliraju razvoj mozga specifičan za kaste. Cilj je utvrditi jesu li složena društvena obilježja i podjela rada povezani s različitim putanjama u razvoju mozga, uključujući promjene u sastavu moždanih stanica i regulaciji gena specifičnih za pojedine tipove stanica.

Ovo istraživanje, kao i mnoga druga u području evolucijske neurobiologije, pokazuje koliko malo zapravo znamo o tome kako društveni organizmi razvijaju svoje mozgove. I dok se rasprave o podjeli rada često vode na razini ideologije, mravi nas podsjećaju da je specijalizacija stara koliko i društveni život — i da njezini korijeni leže dublje od politike.