Ученые из Германии, США, Чехии и ЮАР идентифицировали летучее соединение — изопропилмиристат, которое содержится только в выделениях королев голых землекопов и препятствует размножению остальных самок в колонии.
Ученые из Германии, США, Чехии и ЮАР идентифицировали летучее соединение — изопропилмиристат, которое содержится только в выделениях королев голых землекопов и препятствует размножению остальных самок в колонии.
Это вещество, которое обнаруживается исключительно в выделениях королев, а не у других членов колонии, вызывает у рабочих самок повышение уровня пролактина, что приводит к блокированию овуляции. Хотя эусоциальность редкость в животном мире, у голых землекопов (Heterocephalus glaber) наблюдается система, где одна самка является размножающейся королевой, а остальные обслуживают колонию.
После гибели или удаления королевы, остальные самки быстро восстанавливают способность к размножению. Долгое время не было понятно, каким образом королева подавляет репродуктивную функцию подчиненных. Предполагалось, что это химический сигнал, аналогичный тому, что используется у пчел и муравьев, но конкретное вещество оставалось неизвестным.
Команда ученых под руководством Гэри Люина из Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка смогла найти это вещество и экспериментально подтвердить его действие. Анализ запахов 351 голого землекопа различных рангов с использованием термодесорбционной газовой хромато-масс-спектрометрии выявил изопропилмиристат, присутствующий в образцах королев, но отсутствующий у самцов и рабочих самок.
Изопропилмиристат был найден в секретах влагалищных, анальных и слюнных желез, а также в фекалиях и на поверхности тела королев. Уровень соединения достигал максимума во время овуляции, но резко снижался во время лактации и беременности, хотя оставался выше, чем у неразмножающихся самок.
При воздействии изопропилмиристатом обонятельный эпителий умертвленных животных активировался, в отличие от диметилсульфоксида, использовавшегося как растворитель. При дыхании живых землекопов этим соединением в течение полутора часов наблюдалось увеличение активности нейронов обонятельной луковицы. Ультразвуковое сканирование мозга животных под наркозом показало, что соединение усиливает кровоток в миндалевидном теле, грушевидной коре и других обонятельных зонах, чего не происходило при воздействии растворителя.
Дополнительные проверки показали, что человеческие обонятельные рецепторы слабо реагируют на изопропилмиристат. Исследователи также изучили влияние вещества на поведение и гормональный фон колонии. Уровни пролактина рабочих самок достигали пика во время овуляции и беременности королевы, совпадая с периодами повышенного выделения изопропилмиристата королевой. Когда рабочих самок изолировали от запаха королевы, уровень пролактина в их плазме снижался.
В ходе экспериментов, когда королеву удалили, но ежедневно добавляли изопропилмиристат в подстилку, члены колонии вели себя так, будто королева все еще присутствует: никто не размножался, пролактин у самок оставался высоким, а метаболиты прогестерона в фекалиях — низкими, и новая королева не появлялась.
Однако через неделю после прекращения добавления запаха высокоранговые самки становились агрессивными; одна погибла в драке, а другая выжившая доминантная самка через пару недель забеременела и стала новой королевой, родив потомство.
Авторы пришли к заключению, что изопропилмиристат выполняет функцию феромона королевы, подобно тому, как это происходит у общественных насекомых. Тем не менее, они признали, что не смогли определить конкретный обонятельный рецептор, реагирующий на этот запах, и не исключили участия других механизмов в подавлении репродуктивной функции. Ранее попытки изолировать особей и обеспечить им контакт с запахом королевы не приводили к подавлению, что первоначально привело к выводу о необходимости физического присутствия королевы. Это исследование опровергло этот вывод, связав противоречия с низкой летучестью изопропилмиристата, колебаниями его концентрации в цикле королевы и его отсутствием в моче, которая использовалась в прежних работах.
Жизнь Эммы Марсден изменилась 28 февраля из-за несчастного случая, произошедшего во время работы с лошадьми. 47-летняя женщина упала головой в тачку, содержащую смесь воды и земли. После этого она промыла лицо и руки, чтобы удалить грязь, однако оставила контактные линзы на глазах.
Как сообщает британская газета The Mirror, через четыре дня после инцидента Эмма начала испытывать сильную боль в правом глазу. Она обратилась в больницу, где врачи первоначально предположили наличие язвы, назначив ей глазные капли и выписав домой.
Тем не менее, проблема и боль сохранялись, пока Эмма не потеряла зрение в правом глазу. Во время последующего приема, 7 марта, ей поставили диагноз кератит, вызванный Acanthamoeba — инфекцией, спровоцированной паразитом, который поселился в роговице.
Эмме Марсден сообщили, что причиной этой ситуации стало мытье лица при продолжающемся использовании контактных линз. Паразит «съел» роговицу, и глаз британки стал серым и мутным. Существует риск, что Эмма навсегда потеряет зрение в правом глазу, что The Mirror назвало «разрывающую сердце» ситуацией.
Врачи провели наложение швов на веки пораженного глаза для начала процесса восстановления. Однако в будущем Марсден может столкнуться с необходимостью пересадки роговицы. В связи с этим она обращается ко всем пользователям контактных линз с призывом обращаться с ними бережно и надлежащим образом.
