Муравьи — не просто мелкие хлопотливые насекомые. За их привычной жизнью в муравейнике скрывается целый арсенал химического оружия. Долгое время считалось, что главным средством защиты и нападения и защиты у рыжих лесных муравьёв и их родственников служит муравьиная кислота. Однако международная группа исследователей из Берлинского свободного университета, Университета Галле-Виттенберга и других научных центров неожиданно обнаружила, что яд этих насекомплексную смесь пептидов, которые не только помогают муравьям не только в бою, но и в поддержании чистоты в гнезде. Результаты работы опубликованы в престижном журнале Science Advances

Что скрывалось под муравьиной кислотой

По одной из версий, первые данные о пептидах в яде муравьёв появились ещё несколько десятилетий назад, но они остались незамеченными. руководитель проекта профессор Тимо Нидермайер, его команда решила перепроверить старую работу. Они собрали яд у восьми видов муравьёв-древоточцев из разных частей света и обнаружили 35 разных пептидов, которые назвали формицитоксинами. Эти молекулы принадлежат к двум большим семейств генов, и их состав сильно меняется от одного вида к другому. Однако сам факт их повсеместного наличия таких веществ показывает, что яд гораздо сложнее, чем принято думать.

«Мы изучили публикацию, на которую в своё время почти никто не обратил внимания. В ней упоминалось, что в этом яде есть пептидные соединения. И мы подтвердили: яд муравьёв-древоточцев устроен гораздо сложнее, чем предполагалось», — поясняет Тимо Нидермайер.

Зачем муравьям нужна такая сложная смесь

Муравьиная кислота даёт быстрый антимикробный эффект, к рается довольно быстро. Выяснилось, что муравьи наносят свой яд не только на врагов, но и на расплод и на окружающую территорию. Таким образом формицитоксины поддерживают внешнюю защиту на протяжении более длительного времени, когда действие муравьиной кислоты уже ослабевает своё действие.

Пептиды показали замечательные противогрибковые свойства. Это особенно важно для сообществ муравьёв, которые постоянно сталкиваются с болезнетворными микробами. К тому же устойчивость бактерий и грибков к обычным антибиотикам становится серьёзной0

Основные роли яда в жизни муравьёв:

• Защита от врагов и сородичей;
• Деззинфекция собственного тела и жилища;

• Подкисление кишечника для контроля микроорганизмов для отбора полезных бактерий;
• Общение между особями с помощью х сигналовм/p>
  

  Как учёные раскрыли секрет яда

  Чтобы разобраться в составе, авторы объединили методы биологии, химии и фармации. Они использовали протеотранскриптомный подход — одновременно изучали белки и РНК в яде и прилегающих тканях. Это позволило выявить последовательности пептидов и их генетическое «чертежи».

  • Химический анализ и биоактивности;
  • Синтез формицитоксинов в лаборатории;
  • Биофизические эксперименты енетический анализ и компьютерное моделирование:омочь проследить эволюцию каждого компонента.

  В итоге получилось одно из самых полных сравнительных исследований яда муравьёв за всю историю науки. В работе также участвовали коллеги из Тюбингена, Мюнстера, Лейпцига, Франкфурта-на-Майне

  Чем это может быть полезно для людей

  Вещества, обнаруженные входящие в состав яда муравьёв, открывают дорогу к созданию новых противогрибковых и антибактериальных препаратов. В условиях, когда традиционные антибиотики перестают действовать, природные антимикробные пептиды становятся особенно ценными. Подсемейство формицин насчитывает более видов, а значит, в природе скрываются тысячи потенциально полезных веществ, которые ещё предстоит найти

  Сейчас авторы планируют продолжить изучть другие виды муравнительную биологию формицитоксинов разных видов муравьёв и испытать их действие на у человека. Пока это только первые шаги, но результат уже заставляет взглянуть на привычных насекомых с другой ст.

  Учёные надеются, что яд муравья — не просто резкий кислый состав, а сложная биохимическая система, которая веками совершенствовалась для выживания целой колонии. Открытие этих пептидов — ещё одно напоминание о том, что даже самые мелкие обитатели нашей планеты скрывают в себе громадный природный потенциал.