به نقل از ساینسدیلی، پژوهشگران «دانشگاه راکفلر»(Rockefeller University) با بررسی مورچههای مهاجم کلونال دریافتند که تکامل ممکن است سیستمهای مغزی کاملاً جدیدی را برای شکل دادن به رفتار والدین ایجاد نکرده باشد. در عوض، به نظر میرسد مسیرهای عصبی باستانی که در ابتدا گرسنگی و تغذیه را تنظیم میکردند، تغییر یافتهاند و نقش جدیدی را در مراقبت اجتماعی گرفتهاند.
مورچهها و پستانداران از سیستمهای سیگنالدهی مغزی مرتبطی استفاده میکنند که به کنترل مراقبت کمک میکند. مورچهها با افزایش سن، نقشهای اجتماعی خود را تغییر میدهند و این امر آنها را به نمونه ایدهآلی برای مطالعه چگونگی تکامل فرزندپروری و چگونگی تغییر رفتار با افزایش سن مغز مفید تبدیل میکند. این یافتهها در نهایت میتوانند سرنخهایی را درباره فرآیندهای مشابه در پستانداران از جمله انسان ارائه دهند.
فرزندپروری در شکلهای گوناگونی در قلمرو حیوانات ظاهر میشود. پستانداران به فرزندان خود شیر میدهند، پرندگان از لانهها محافظت میکنند و مورچهها به پرورش لاروها تمایل دارند. دانشمندان مدتها است در این فکر هستند که چگونه چنین رفتارهای مراقبتی پیچیدهای از اجدادی که مراقبت کمی ارائه میدادند یا اصلاً مراقبتی ارائه نمیدادند، تکامل یافتهاند.
یکی از ایدههای پیشرو این است که تکامل، سیستمهای بیولوژیکی موجود را دوباره مورد استفاده قرار داده است. پژوهشهای پیشین در پستانداران نشان دادهاند برخی از «نوروپپتیدها»(Neuropeptides) که مولکولهای کوچکی هستند و مغز برای برقراری ارتباط از آنها استفاده میکند، ممکن است از تنظیم گرسنگی به تشویق رفتار فرزندپروری تغییر کرده باشند.
اثبات این ارتباط دشوار بوده است. مگسهای میوه و کرمهای لولهای که دو حیوان پرکاربرد در پژوهشهای علوم اعصاب هستند، به فرزندان خود اهمیت نمیدهند. موشها مراقبتهای فرزندپروری گستردهای را ارائه میدهند و دانشمندان چندین نوروپپتید دخیل در این رفتار را شناسایی کردهاند، اما مغز موش بسیار پیچیده است.
این گروه پژوهشی دریافتند که برخی از مکانیسمهای تعدیل عصبی دخیل در مراقبت، در مورچهها و موشها همپوشانی دارند. این امر مورچهها را به یک مدل پژوهشی بالقوه ارزشمند تبدیل میکند. مغز مورچه حاوی حدود ۶۰ هزار سلول است؛ در حالی که مغز موش تقریباً ۱۰۰ میلیون سلول دارد. بنابراین، دانشمندان ممکن است بتوانند مدارهای اساسی را با جزئیات و سرعت بیشتری بررسی کنند.
پژوهشگران یک سیستم رفتاری خودکار ایجاد کردند که مورچهها را در کنار لاروها قرار میداد. این سیستم به پژوهشگران امکان داد تا صدها تعامل مراقبتی را رصد کنند. سپس آنها بسیاری از پیامرسانهای شیمیایی موجود در مغز مورچهها را شناسایی و بررسی کردند. هر مولکول برای تعیین این که آیا رفتار مراقبتی مورچهها را تغییر میدهد یا خیر، آزمایش شد.
کلونیهای مورچهها تقسیم کار دقیقی دارند که به شدت به سن وابسته است. مورچههای جوانتر معمولاً در لانه میمانند و از لاروها مراقبت میکنند. با بزرگتر شدن مورچههای جوانتر، احتمال بیشتری وجود دارد که آنها لانه را ترک کنند و به دنبال غذا بگردند.
پژوهشگران میخواستند بفهمند که تغییرات رخداده در شیمی مغز چگونه این گذار را کنترل میکنند. آنها بررسی کردند که امیدوارکنندهترین مولکولها کجا تولید میشوند، سطح آنها در طول عمر مورچه چگونه تغییر میکند و وقتی فعالیت آن مولکولها افزایش یا کاهش مییابد، چه اتفاقی رخ میدهد.
پژوهشگران مورچههایی را که تغذیه شده بودند با مورچههایی که از غذا محروم شده بودند، مقایسه کردند. این کار به آنها امکان داد تا بررسی کنند که آیا سیگنالهای دخیل در مراقبت هنوز به مدارهای تغذیه باستانی که ممکن است از آنها تکامل یافته باشند، متصل هستند یا خیر.
نتایج این آزمایش نشان داد که مراقبت در مورچهها همچنان با سیستمهای مغزی که گرسنگی را تنظیم میکنند، ارتباط نزدیکی دارد. به نظر میرسد دو مولکول سیگنالدهنده با توجه به سن و وضعیت داخلی مورچه، رفتار را در جهتهای مخالف هدایت میکنند.
نوروپپتید، مورچهها را به مراقبت از لاروها تشویق میکرد. در مقابل، «آلاتوستاتین»(Allatostatin) باعث میشد مورچهها بیشتر لاروها را ترک کنند و به جستوجوی غذا بپردازند. مورچههای جوان به طور طبیعی سطح بالاتری از نوروپپتید و سطح پایینتری از آلاتوستاتین در نواحی مهم مغز داشتند. مورچههای مسنتر، الگوی معکوسی را نشان دادند.
وقتی پژوهشگران فعالیت هر یک از مولکولها را تغییر دادند، مورچهها رفتار خود را تغییر دادند. این امر نشان داد که نوروپپتیدها صرفاً با مراقبت مرتبط نیستند، بلکه میتوانند به طور فعال بر این که آیا یک مورچه لارو را پرورش میدهد یا به دنبال غذا میرود، تأثیر بگذارند.
همین مولکولها به گرسنگی نیز درست همان طور پاسخ دادند که سیگنالهای مرتبط در پستانداران نیز پاسخ میدهند. مورچههای گرسنه سطح بالاتری از نوروپپتید و سطح پایینتری از آلاتوستاتین را تولید کردند که باعث میشود آنها بیشتر شبیه به مراقبان رفتار کنند.
پس از این که مورچهها تغذیه شدند، تعادل شیمیایی معکوس شد. آنها کمتر بر مراقبت از لاروها تمرکز کردند و بیشتر به جستوجوی غذا تمایل یافتند.
یافتههای این پژوهش از این ایده پشتیبانی میکنند که فرزندپروری با تطبیق سیستمهای مغزی که پیشتر مسئول یافتن و مصرف غذا بودند، تکامل یافته است. به جای این که مراقبت از هیچ چیز اختراع شود، تکامل ممکن است رفتار تغذیهای را گسترش داده باشد؛ به طوری که حیوانات انگیزه پیدا کردند تا علاوه بر خودشان، به فرزندانشان نیز غذا بدهند.
این پژوهش در مجله «Nature» به چاپ رسید.
انتهای پیام
