Șobolanii gol-uleioși sunt ciudați. Trăiesc sub pământ, sunt în mare parte insensibili la unele tipuri de durere, pot supraviețui fără oxigen mult timp, rareori fac cancer și pot trăi peste 30 de ani – cu decenii mai mult decât rozătoarele de dimensiuni similare. Sunt și eusociali, ca furnicile sau albinele: într-o colonie de peste o sută de animale, doar o femelă, regina, se reproduce.

Mult timp, oamenii de știință au presupus că regina ține celelalte femele în frâu prin intimidare și violență. Dar asta pare nepractic când regatul tău este o rețea de tuneluri care se întinde pe până la trei kilometri. Acum, o echipă de la Lewin Lab de la Centrul Max Delbrück pentru Medicină Moleculară din Berlin a descoperit că este de fapt un program sofisticat de semnalizare olfactivă.

„Este foarte clar că șobolanii gol-uleioși au nasuri destul de mari și miros mult”, spune Gary Lewin, autorul principal al studiului. Șobolanii gol-uleioși au aproximativ 1.200 de gene de receptori olfactivi – mai multe decât șoarecii (aproximativ 1.000) și mult mai multe decât puținele sute ale oamenilor. Sunt și orbi. „Trebuie să se poată orienta și mișca fără vedere, așa că mirosul este unul dintre lucrurile care sunt îmbunătățite”, a spus Lewin.

Pentru a afla cât de mult se bazează pe miros, echipa a colectat buchete de mirosuri de la animale individuale ținând o țeavă de plastic absorbantă lângă un șobolan gol-uleios timp de aproximativ o jumătate de oră. Apoi au analizat aceste mirosuri într-un spectrometru de masă, separându-le în aproximativ 100 de compuși chimici distincți.

Pe baza probelor de la sute de șobolani gol-uleioși, echipa a aflat că fiecare colonie poartă o semnătură chimică distinctă. Când șobolanii gol-uleioși din colonii diferite au fost plasați împreună, s-au mirosit unul pe altul timp de aproximativ 40 de secunde pentru a decide prieten sau dușman. Dacă era dușman, atacau, adesea letal. „Șobolanii gol-uleioși sunt ca oamenii în sensul că sunt foarte xenofobi”, a spus Lewin.

Dezactivarea temporară a neuronilor olfactivi ai animalelor cu substanțe chimice a făcut ca xenofobia să dispară. „Practic, erau ok unul cu celălalt și nu se luptau”, a spus Lewin.

Pe lângă semnalele de prieten sau dușman, cercetătorii au găsit un ester specific numit izopropil miristat în buchetele de mirosuri ale reginelor – și nicăieri altundeva. „Femelele reproducătoare aveau această moleculă particulară pe care animalele nereproducătoare nu o aveau”, a spus Lewin.

Reginele secretă izopropil miristat din organele genitale și îl ung prin tuneluri pe măsură ce se plimbă. Urmărirea compusului pe parcursul ciclului reproductiv al reginei a arătat că acesta crește și scade odată cu fertilitatea ei, atingând vârful când este în călduri sau însărcinată. „Este de fapt un marker foarte bun al capacității reginei de a se reproduce”, a spus Lewin. În plus, este stabil: cercetătorii l-au putut detecta în cuști la aproximativ 24 de ore după aplicare. Deoarece sistemul de vizuini al unei colonii poate ajunge până la trei kilometri, „Rămâne pentru o vreme, așa că ea are mai puțin de lucru pentru a răspândi mirosul”, a adăugat Lewin.

Identificarea moleculei a fost una; a arăta ce face a fost alta. Coloniile de șobolani gol-uleioși sunt organizate într-o ierarhie vag corelată cu dimensiunea corpului. Oamenii de știință clasifică rangurile folosind un test de dominanță: când două animale se întâlnesc într-un tunel, cel care cedează este de rang inferior. Când echipa lui Lewin a testat cum reacționează șobolanii gol-uleioși la izopropil miristat, răspunsul a depins de rang.

Într-un labirint în T cu molecula reginei pe o parte, femelele de rang înalt – cele cu o șansă realistă de a deveni regină – o evitau. „Avem o idee, deși nu am dovedit-o, că într-un mediu normal, animalele de rang înalt încearcă să evite regina, deoarece regina ar putea fi agresivă față de ele”, a spus Lewin.

Imagistica funcțională cu ultrasunete a arătat că suflarea izopropil miristatului pe nas activează o mare parte a cortexului olfactiv. Echipa a interpretat aceasta ca dovadă că compusul este înregistrat ca un semnal distinct. Mai mult, expunerea la mirosul reginei a declanșat schimbări hormonale.

Femelele nereproducătoare au niveluri ridicate de prolactină, un hormon care suprimă fertilitatea în timpul lactației. Echipa lui Lewin a descoperit că nivelurile de prolactină scad atunci când o regină este îndepărtată.