蜜蜂社会分工精细的神秘之源

蜜蜂的社会是一种资源共享、准确分工和彼此沟通的高度结构化集体。而弄清楚这种高档安排状况是怎么由单一生活方式进化而来的一直是生物学家重视的问题。在新近出书的PLoSBiology（《科学公共图书馆-生物学专辑》）上，从事蜜蜂社会行为研讨的科学家取得了重大进展，确认了一种与蜜蜂社会性严密相关的基因“计时器”。加州大学戴维斯分校昆虫学系MindyNelson、亚利桑那州立大学生命科学系 KateIhle、RobertPageJr.和GroAmdam等人，使用2006年10月发布最新的蜜蜂基因组序列，提醒出一种可操控蜜蜂多种社会性特征的单个基因——卵黄蛋白原。这种科学家开端以为在昆虫繁衍中起效果的基因是许多昆虫卵细胞发育所必需的。 蜜蜂宗族中的不同社会分工是由年纪、性别和位置决议的。繁衍主要由蜂王和雄蜂完结，而没有生殖才能的雌蜂成为工蜂，实行其他一切保持集体所必需的作业。工蜂在刚成年时的使命是照料幼虫和在蜂巢中完结多种多样的作业，而3周之后，他们将从做“家务事”改动为外出寻食，而这种寻食事实上也分工为花粉和花蜜收集。科学家逐步发现卵黄蛋白原支撑着与繁衍无关的一系列功用，因而开端置疑由该基因组成的蛋白质或许影响着蜜蜂的社会功用的逐步发育。比方，工蜂担任组成卵黄蛋白原，用于制作喂食幼虫的蜂王浆。此外，卵黄蛋白原还能经过削减氧化应激（OxidativeStress）延伸工蜂和蜂王的寿数。 科学家发现，跟着工蜂的工种发生改动，不光它们的杂乱行为一起发生了改动，并且它们在生理上也发生了改动：保幼激素水平升高，而卵黄蛋白原水平下降。他们估测，这两种生理要素在彼此限制，然后引起了蜜蜂行为的改动。在工蜂的生命前期，卵黄蛋白原限制住了保幼激素，阻止工蜂从巢内工种向户外工种改动，后来则刚好相反，保幼激素限制住了卵黄蛋白原，以保证工蜂不会从头回到巢内作业。此外，之前的一项研讨还标明，前期卵黄蛋白原基因表达的改动将培育出工蜂专门收集花粉或许花蜜的挑选性行为。 为了查验卵黄蛋白原基因对蜜蜂的多重效果，研讨人员使用RNA搅扰技能阻止卵黄蛋白原基因表达。经过将注射了卵黄蛋白原双链短 RNA（dsRNA）产品的蜜蜂与操控组进行比较发现，实验组工蜂的卵黄蛋白原保持在很低的水平，并且在更“年青”时就开端外出寻食。此外，这些工蜂表现出对花蜜的偏心，标明晰先天遗传倾向花蜜的工蜂具有较低的卵黄蛋白原水平，而倾向于花粉的则相反。一起，缺少卵黄蛋白原的工蜂寿数比操控组更短。 研讨人员的定论便是：卵黄蛋白原经过影响工蜂的劳作分工和寻食倾向操控着蜜蜂社会的安排结构，它操控着蜜蜂开端外出寻食的时刻、寿数和寻食的品种。因为现在的研讨办法无法区分出卵黄蛋白原和保幼激素的独立影响，研讨人员以为这两种影响要素应该是一种和谐合作联系，一起起着调节效果。因为蜜蜂的这种合作联系在昆虫中并不常见，因而研讨人员估测，蜜蜂的社会行为源于卵黄蛋白原和保幼激素联系的彼此转化。这也支撑了这样一种观念，即一般用于操控雌性繁衍的要素有或许促进由单一生活方式向杂乱社会行为改动。来历：科学网