《Cell》雜誌最近發表一項新的研究表明對單個蛋白質的啟用稍作調整就可以決定一些螞蟻是否發育成低等的工蟻還是蟻后。
螞蟻和蜜蜂等社會性的昆蟲群體天生就是分工明確：工蟻就天生是勞碌的命負責幹活和防衛的；雄蟻負責交配；蟻后則專門生孩子傳宗接代。
但是科學家發現了一種螞蟻傑登跳蟻(Harpegnathos saltator)則是不同的。當這個物種的女王去世時，殖民地的工人會為誰來接替她的位置而決鬥。最終獲勝的螞蟻成為所謂的“gamergates”。拋開覓食工作，這些個體轉而命令其他螞蟻在附近，花時間繁殖和產卵，基本上接管了蟻后的角色。
先前的研究表明，gamergates的轉變伴隨著螞蟻大腦的變化，包括不同的基因表達、不同的激素水平和不同的細胞成分。這些統治螞蟻的壽命也比其他螞蟻工蟻長約五倍。
但是究竟是什麼觸發了這種令人難以置信的中年轉變呢？ 到目前為止，這主要是一個謎。
為了進一步探索大腦可塑性的想法，博納西奧和他的同事對傑登跳蟻進行了一系列實驗，其中它們的神經元暴露於不同水平的激素。
團隊將注意力集中在兩種激素上，特別是保幼激素III (JH3) 和蛻皮激素20-羥基蛻皮激素(20E)。 兩者都被認為可以調節螞蟻甚至其他一些社會昆蟲（如蜜蜂）的社會行為。
在目前的研究中，當給螞蟻大腦注射JH3的類似物時，作者發現它會降低它們的狩獵活動。另一方面，當將20E注入大腦時，它會刺激卵巢啟用。
研究結果表明，這些激素的訊號通路決定了傑登跳蟻從一種社會種姓向另一種社會種姓的轉變。
透過分離螞蟻大腦中的特定神經元，研究人員在實驗室中更詳細地測試了這種機制如何發揮作用。兩種社會激素似乎最終都透過啟用一種稱為Krüppel同源物1 (Kr-h1) 的蛋白質因子來影響螞蟻神經元。
Kr-h1有點像電燈開關，荷爾蒙就是手指，可以開啟或關閉工人的大腦狀態或gamergates的大腦狀態。
具體來說，透過影響Kr-h1最終與神經元細胞內的哪些基因結合。對於工蟻體內的激素水平，Kr-h1似乎結合並抑制了與gamergates相關的基因。同時，對於gamergates中看到的激素水平，該蛋白質似乎抑制了基於工人的基因途徑。
當這種蛋白質從螞蟻的神經元中完全刪除時，研究人員發現遊戲螞蟻開始表現得像工蟻，而工蟻開始表現得像遊戲門。
雖然結果肯定表明有兩種主要的社會激素控制著傑登跳蟻跳蟻的種姓行為，而且這是透過單一蛋白質因子完成的，但我們還需要進一步的研究來證明確實如此。
研究的作者想要調查Kr-h1的作用是否存在於共享類似神經激素的其他社會生物中。就目前而言，關鍵資訊是似乎有多種可能的行為寫入螞蟻基因組，基因調控可以影響最終接管的行為。
