对于大多数蚂蚁物种来说，生为工蚁意味着一生都将勤劳工作。但对于“跳跃蚂蚁”（学名：Harpegnathos saltator，也称杰顿跳蚁或印度跳蚁）来说，总有晋升的希望。如果蚁群的蚁后死亡，工蚁将面临一场内部的竞争，以争夺成为新蚁后的机会。竞争者将变成“游戏蚁后”（gamergates，发音类似“ham”中的“gam”）——即拥有类似蚁后特质的工蚁。
工蚁和蚁后在蚁群中扮演着截然不同的社会角色。大量的工蚁负责觅食和抵御入侵者，而唯一的蚁后则负责产下更多的工蚁。当工蚁变成游戏蚁后时，它们的身体会发生变化以适应新的潜在角色——它们的毒囊会收缩，卵巢会膨胀。之前的研究还表明，从工蚁到游戏蚁后的转变涉及大脑尺寸的变化，激素水平的改变，以及寿命增加五倍。但触发这些转变的确切机制长期以来一直是个谜。在一篇发表于《Cell》杂志的新论文中，一个由生物学家和遗传学家组成的团队报告说他们已经解开了这个谜团。仅通过改变蚂蚁大脑中一种名为Kr-h1（Krüppel 同源物 1）的蛋白质的表达，就足以引发一系列变化，并使一只工蚁走向“王后之路”。
Kr-h1 的作用是响应两种激素的指令——一种在工蚁中含量更多的 juvenil hormone（保幼激素）和在蚁后中含量更多的 ecdysone hormone（蜕皮激素）。给一只 10 天大的蚂蚁喂食更多的保幼激素，Kr-h1 就会关闭与“蚁后特质”相关的基因，并促进“工蚁特质”基因的表达。给蚂蚁喂食蜕皮激素，Kr-h1 则会起到相反的作用，促进“蚁后特质”的行为。研究人员还发现，如果他们从蚂蚁神经元中删除了 Kr-h1，工蚁就会开始表现得更像游戏蚁后，而游戏蚁后则会更像工蚁。
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“这种蛋白质在工蚁和游戏蚁后中调控不同的基因，并阻止蚂蚁做出‘不合乎社会规范’的行为，”宾夕法尼亚大学的生物学家 Shelley Berger 在一份声明中说。“也就是说，Kr-h1 对于维持社会阶层之间的界限至关重要，并确保工蚁继续工作，而游戏蚁后则继续像蚁后一样行事。”
在这些蚂蚁中，Kr-h1 就像在两种状态之间切换的开关。但未来的工作需要确定这些蛋白质和激素究竟如何影响特定的行为，弗里堡大学的神经科学家 Adria LeBoeuf（她研究社会昆虫，但未参与此项工作）在接受《The Scientist》采访时表示。“这些激素不知何故会进入大脑，[但是]我们不知道它们是如何到达那里的，”或者为什么只有某些基因对它们有反应，她说道。此外，她补充说，了解这些通路在这些转变过程中如何影响卵巢和其他关键身体部位，也将是重要的研究内容。
尽管如此，同一种蛋白质在不同蚂蚁阶层的脑中沉默了不同的基因，并且在本质上控制着这种区分，这本身就令人惊讶，”宾夕法尼亚大学的分子表观遗传学家、该论文的合著者 Roberto Bonasio 在一份声明中表示。“我们认为这些任务应该由两个或更多不同的因子来分配，每个因子只存在于一种或另一种大脑中。”
Berger 在同一份声明中表示，关键信息是，蚂蚁拥有多种行为模式的“布线”，而这些行为模式仅在特定基因被激活时才会执行。“换句话说，无论是‘ Jekyll 博士’还是‘ Hyde 先生’的部分，都已经写在基因组中；每个人都可以扮演任一角色，这取决于哪些基因开关被打开或关闭。”
