Муравьи P. dentata — не стареют

Разрушительному воздействию времени поддаются почти все. Разум и тело, некогда быстрые и сильные, рано или поздно ломаются под влиянием возраста. Впрочем, из этого правила есть как минимум одно исключение — один из видов муравьев.

Муравьи вида Pheidole dentata, живущие на юго-востоке США, не бессмертны. Однако, как обнаружили ученые, у этих насекомых отсутствуют признаки старения. Старые рабочие муравьи заботятся о детях, добывают еду и атакуют добычу не хуже молодых, и их мозги ничуть не слабеют с возрастом.

«Действительно, эти муравьи, судя по всему, не стареют в течение всего отслеживавшегося нами срока, предположительно превышающего их срок жизни в естественных условиях», — утверждает Изабель Джиральдо (Ysabel Giraldo), писавшая диссертацию о муравьях в Бостонском университете.

Подобная устойчивость к старению — редкость в царстве животных. Голые землекопы живут почти по 30 лет и сохраняют подвижность практически до конца. Они могут размножаться даже в старости, и у них не бывает рака. Тем не менее, большинство животных с возрастом слабеют — в точности как люди.

Как и голые землекопы, муравьи — социальные существа, живущие высокоорганизованными колониями. Это и делает их полезными для изучения старения у людей, объясняет Джиральдо, работающая сейчас в Калифорнийском институте технологии. Люди тоже крайне социальны, и эту черту часто связывают со здоровым старением. При этом старение в большинстве случаев изучают на мышах, червях или дрозофилах, образ жизни которых намного уединеннее.

«Возможно, важен именно социальный компонент, — отмечает исследовательница. — Это может позволить нам по-новому взглянуть на нейробиологию старения».

В лаборатории рабочие муравьи вида P. dentata живут примерно 140 дней. Джиральдо рассматривала муравьев из четырех возрастных групп: 20-22 дня, 45-47 дней, 95-97 дней и 120-122 дня. Если предыдущие исследования только оценивали возраст муравьев, то она отслеживала подопытных со стадии куколки, что позволяло ей знать точный возраст. Она ставила над муравьями ряд экспериментов.

Исследователи хотели знать, как часто каждый из подопытных посещал, перетаскивал и кормил личинки. Они сравнивали, насколько успешно 20-дневные и 95-дневные муравьи шли на характерный запах, которым эти насекомые обычно отмечают дорожку к еде. Они проверяли, как подопытные реагируют на свет и насколько они активны, считая, как часто муравьи, помещенные в небольшое блюдце, будут пересекать черту. Также их интересовала реакция на живую добычу — обездвиженную плодовую мушку.

Джиральдо ожидала, что старые подопытные будут хуже справляться с заданиями. Однако они оказались хорошими опекунами для личинок и следопытами — 95-дневные муравьи улавливали запах даже дольше молодых. Все они хорошо реагировали на свет. Муравьи постарше были активнее молодых. Подопытные всех возрастов нападали на несчастную муху с одинаковой агрессивностью, растопыривая жвала или вцепляясь жертве в ноги.

Затем исследователи сравнили мозг 20-дневных и 95-дневных муравьев, определив, какие клетки находились на грани умирания в том и в другом случае. Они не обнаружили серьезных расхождений у разных возрастных групп. Местонахождение умирающих клеток тоже не различалось. Это показывало, что возраст не сказывается на конкретных функциях мозга.

У муравьев и других насекомых в мозге есть так называемые грибовидные тела — структуры, отвечающие за обработку информации, обучение и память. Исследователей также интересовало, сказывается ли старение на плотности синаптических комплексов — то есть скоплений нейронов — в этих структурах. Ответ также оказался отрицательным.

У старых муравьев также не падает уровень серотонина и дофамина — двух нейромедиаторов, снижение которых зачастую совпадает со старением. Скажем, у людей снижение серотонина связывают с болезнью Альцгеймера.

Это — первое исследование, выявлявшее поведенческие и нейронные изменения у муравьев этого вида известного возраста, утверждает Джиральдо, недавно опубликовавшая свои результаты в журнале Proceedings of the Royal Society B. Ранее ученые искали возрастные изменения у пчел, но выводы были неоднозначными: некоторые работы демонстрировали наличие возрастного увядания (старения), а некоторые — нет.

Что касается P. dentata, то никто не ожидал, что они могут не стареть.

«Предполагаемое отсутствие старения у этих муравьев крайне неожиданно, — считает энтомолог Джин Робинсон (Gene E. Robinson) из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне. — Теоретически следовало бы ожидать снижения показателей примерно в соответствии с возрастом».

Пока вопросов явно больше чем ответов, отмечает Джиральдо. Во-первых, непонятно, почему P. dentata сохраняют такую хорошую форму.

Кроме того, если эти муравьи не стареют, почему они умирают? На воле муравьи, вероятно, не проживают полные 140 дней из-за хищников и болезней, а также просто из-за намного более жесткой среды, лишенной лабораторных удобств. По словам Джиральдо, возможно, что счастливчики, которые проживают полный срок, быстро увядают непосредственно перед смертью, однако она не может утверждать с уверенностью, так как ее исследование не должно было отслеживать конец жизни муравьев.

«Имеет смысл рассмотреть и другие виды социальных насекомых», — полагает Робинсон, возглавляющий Иллинойсский центр по изучению пчел. Может быть, речь идет об уникальном виде муравьев, но возможно, перед нами модель, характерная и для других видов. Последнее могло бы дать нам ключи к пониманию механизмов старения у более крупных животных.

Как бы то ни было, похоже, для этих муравьев возраст — в самом деле, только число.