Bireyler arasındaki iletişim, herhangi bir organize toplumda ve kolonilerinde 306 milyon işçi karıncanın bulunduğu bilinen karıncalar için de çok önemlidir. Bununla birlikte, insan toplulukları, bireyler arasında iletişim kurmak için en çok ses, görüntü ve dokunuşu kullanırken, karınca toplulukları da feromon adı verilen kimyasal sinyallerden büyük ölçüde yararlanır.
Karıncalar, feromonları, öldüklerinde, yakındaki karıncaları uyarmak veya yuvalarından gelecek vaat eden besin kaynaklarına kimyasal izler oluşturmak için “tehlike” feromonları salmak gibi bir dizi farklı şekilde kullanırlar. Kolonideki diğer karıncalar bu feromonları tespit etmek ve buna göre tepki vermek için antenlerini kullanabilir. Japon marangoz karıncası gibi karıncalar, iletişim kurmak için büyük ölçüde feromonlara güvenirler.
Bir Japon araştırma ekibi, karıncaların antenlerinin bu kimyasal sinyalleri nasıl topladığını keşfetmeye çalışıyor. Japon Ulusal Temel Biyoloji Enstitüsü (NIBB) ile birlikte Tokyo Üniversitesi ve Kobe Üniversitesi’nden araştırmacılardan oluşan ekip, süper hesaplama yardımıyla Japon marangoz karıncaları (Camponotus japonicus) üzerinde deneyler yaptı. Kobe Üniversitesi Biyoloji bölümünde proje yardımcı doçenti olan Masaru Hojo, çalışmanın amacını şöyle açıklıyor: “Amacımız, karıncaların karmaşık toplumlarını destekleyen gelişmiş iletişim sistemindeki moleküler mekanizmaları anlamak.”
Çalışmada, marangoz karıncaların antenlerinden RNA çıkarıldı. Antende ifade edilen genlerin bir kataloğu, NIBB’de bir süper bilgisayar ve De novo transkriptom montajı adı verilen bir teknik kullanılarak oluşturuldu. Daha sonra genler, on bir farklı kemosensör protein (CSP) bulunan yeni nesil DNA dizilemesi kullanılarak analiz edildi. Bu CSP’lerin daha ileri analizi, CjapCSP12 ve CjapCSP13 adlı iki CSP’nin karıncaların antenlerinde ifade edildiğini ve işçiler veya kraliçeler gibi farklı karınca kastları arasında farklı şekilde ifade edildiğini gösterdi.
CSP’ler, kimyasal bileşikleri karıncadaki kemosensör reseptörlere taşırlar ve antende, diğer karıncaların vücutlarındaki kimyasal sinyallere bağlandığı bilinen önceden keşfedilmiş bir CSP (CjapCSP1) ile birlikte ifade edildiği bulundu. Hojo, “Bu, işçi karıncalar arasındaki iletişimde önemli roller oynayabilir” diyor.
Hojo, ekibin Japon marangoz karıncanın genomuna sahip olmadığını ve bu nedenle anten RNA’sını sıralamak için yüksek performanslı hesaplamanın kullanılması gerektiğini açıklıyor, aksi takdirde bu çok uzun zaman alacaktı.
CjapCSP12 ve CjapCSP13 proteinlerinin tanımlanması, karıncaların nasıl iletişim kurduklarının ardındaki karmaşık mekanizmaların evrimini ve işleyişini daha iyi anlamak için faydalı olabilir. Hojo, “Bu, karınca toplumlarında görülen sofistike iletişimin moleküler temelinin ve evriminin aydınlatılması için bir başlangıç noktası sağlıyor” ifadelerini kullandı.
