Cum se modelează reglarea alimentelor furnicilor?

Furnicile se caracterizează printr-o diviziune complexă a muncii, de exemplu, muncitorii care adună alimente caută resurse care să răspundă atât nevoilor proprii, cât și nevoilor coloniei. Angajat al Institutului Maghiar de Biologie și Ecologie al BBTE, dr. Enikő Csata și cercetătorul Universității din Toulouse, dr. Audrey Dussutour notează împreună un studiu rezumat care examinează modelabilitatea reglementării alimentelor la furnici, pe baza lucrărilor științifice pe mai mult de 160 de subiecte, potrivit unui comunicat de presă al Universității din Cluj-Napoca.

Furnicile sunt insecte sociale, iar societățile lor se caracterizează printr-o diviziune complexă a muncii, astfel încât în cazul lor problema reglementării alimentelor nu poate fi examinată doar la nivelul indivizilor. Muncitorii care caută hrană, care reprezintă de obicei doar 10-12 la sută din coloniile de furnici, caută resurse care să răspundă atât propriilor lor nevoi, cât și nevoilor coloniei. Necesarul de nutrienți al furnicilor variază de la specie la specie, în funcție de starea de sănătate, vârstă, stadiul de creștere, rolul în colonie și determinările ecologice și de mediu. Muncitorii care caută alimente și îngrijesc larvele tind să aibă nevoie de mai mulți carbohidrați, în timp ce larvele și persoanele implicate în reproducere au nevoie de mai multe proteine. Pe lângă proteine și carbohidrați, lipidele, vitaminele și mineralele joacă, de asemenea, un rol important în dieta furnicilor.

Căutătorii de alimente decid asupra importanței unei surse de hrană în funcție de calitatea, cantitatea, mobilitatea alimentelor, riscul de acces și nivelul de foame din colonie.

Dacă colecționarii găsesc mâncare, ei lasă feromoni pe drumul spre casă, astfel încât colegii lor să poată urma traseul mai târziu.

Lucrătorul cuibului, îngrijirea larvelor și membrii de reproducere a coloniilor își „comunică” necesarul de nutrienți solicitanților de alimente printr-o strategie de comunicare asemănătoare unui lanț. Larvele flămânde, de exemplu, le semnalează nevoilor lucrătorilor care le îngrijesc, pe care le transmit celor care caută hrană. Cu toate acestea, autorii sugerează, de asemenea, o strategie complementară: dacă un căutător de alimente se întoarce în colonie cu alimente, cum ar fi conținut ridicat de carbohidrați și conținut scăzut de proteine, de care colegii săi cuiburi nu au nevoie în acest moment, va descoperi că nu are unde să o pună ca și precedentul, transportul său nu a fost scos din acest fel. Drept urmare, lucrătorul înțelege că acest tip de nutrienți nu sunt doar necesari pentru cei din cuib.

Cu toate acestea, consumul excesiv de proteine pe termen lung scurtează durata de viață a furnicilor.

O dietă dezechilibrată afectează și comportamentul furnicilor, consumul de alimente prea bogate în carbohidrați îi obligă să protejeze mai agresiv sursa de hrană, în timp ce lipsa carbohidraților reduce agresivitatea și intensitatea activității de hrănire.

Autorii studiului fac, de asemenea, câteva sugestii pentru rafinarea modelului. Gestionarea alimentelor la nivel de colonie a furnicilor a fost înțeleasă până în prezent prin utilizarea substanțelor nutritive radiomarcate, spectroscopie de masă, secvențierea ARN sau studii de izotop de stabilizare. Aceste proceduri ar putea fi completate de etichetarea alimentelor cu un colorant fluorescent și urmărirea specimenelor de furnici cu coduri QR, care ar permite studierea mai multor căi de nutrienți și distribuția lor în colonie pe o perioadă mai lungă de timp.

Aplicarea și dezvoltarea modelului cadru prezentat pot oferi, de asemenea, răspunsuri la o serie de întrebări legate de nutriția umană. Ne ajută să înțelegem modul în care aportul greșit de proteine și carbohidrați ne afectează metabolismul, măsura în care ne deteriorăm sistemul imunitar și măsura în care ne sporim susceptibilitatea la boli infecțioase.