
當非洲低地的蜂箱蜜蜂((Apis Mellifera Scutella)崩潰,他們這樣做是因為不可見的內在威脅:不朽的,不朽的複製競爭對手亞種的軍隊。
那個軍隊之所Apis Mellifera Capensis) - 可以創建自己的完美副本,在過去的三十年中,發現一個人已經做了數百萬次。
憑藉這種永久性的能力,霍尼比斯角(Cape Honeybees)潛入了低地蜜蜂競爭對手的蜂箱中,並在復制後散發出複制,而無需女王。更糟糕的是,這些克隆是自由職業者,拒絕做任何工作。
現在,一項新的研究揭示了奇怪而強大的適應性基礎。與大多數動物,甚至是自己的女王不同,女工都不會改組脫氧核糖核酸他們下的雞蛋。
這使工人能夠每次繁殖時都能始終如一地重新創建自己的完美副本(克隆)。根據研究人員的說法,這種反饋過程的避開了與他們見過的任何事物不同。
悉尼大學行為遺傳學教授本傑明·奧爾德羅德(Benjamin Oldroyd)對現場科學說:“這真是令人難以置信。這也令人難以置信的功能失調。” “但是,他們以某種方式設法做了(仍然產卵)。這很瘋狂;我以前,任何地方都沒有聽說過這樣的事情。”
Honeybee工人和其他社交昆蟲具有通過一種稱為Thelytokous parthenenogenogeny的無性繁殖形式繁殖的能力,其中女性從未施肥的卵中產生女性後代。每次她創造後代時,單親工人蜜蜂都會將她從父母(女王和男性無人機)收到的染色體複製為四人。
接下來,她從所有四個染色體中取下遺傳物質,對其進行改組,並通過稱為重組的過程與混合的DNA產生四個染色體。這種改裝可以保證,即使只有一位父母,未來的後代也會在遺傳上與眾不同。
但是,由於挑選了四種染色體,並且性伴侶沒有引入新的遺傳物質,因此每次進行洗牌或每一代人時,平均損失了三分之一的遺傳多樣性。
僅幾代人的孤態發育繁殖後,遺傳物質的累積喪失導致遺傳多樣性水平,而遺傳多樣性足夠低,可以致死。
因此,大多數社交昆蟲都依靠代表他們進行性行為的女王。作為回報,遺傳多樣的工人維持了殖民地的健康,並保護其密切相關的兄弟姐妹和堂兄的親戚。
奧爾諾德說:“這就像在人類社會中,我們在對個人有益與對社會有益的事物之間存在這種緊張關係,我們提出了所有這些使我們運作的社會規範。” “在Honeybee社會中,進化為抑制自私行為的事情之一是工人通常無法產卵。”
據奧爾伊德(Oldroyd)說,總體上,霍尼比(Cape Honeybee)的情況大多是正確的。
但是,蜜蜂角的工人有一個遺傳突變,使他們能夠用四個染色體的所有遺傳物質在遺傳遺傳的情況下產卵(因此它們不會以某種方式扔掉任何這些染色體)。
通過這種能力,它們可以防止由改組過程造成的遺傳多樣性立即喪失。這使他們能夠在數十年的時間里克隆自己,即使在長期的長期中克隆會導致總體上沒有遺傳多樣性的人群。
這種克隆的超級大國使殖民地處於個人主義和社會性之間的優勢平衡點。據研究人員說,如果他們翻了個小費,他們可能有滅絕的危險。
為了了解克隆人如何創建數百萬本書並保持實力性,Oldroyd和他的團隊將Honeybee Cape Honeybee工人的基因組與女王和她的後代的工人進行了比較。
在強迫披風皇后通過將她的手術膠帶安裝到阻止她交配的手術膠帶上無性繁殖之後,該團隊檢查了開普敦皇后和她生產的25個幼蟲的某些DNA序列。然後,他們為四名Honeybee Cape Honeybee工人及其63個幼蟲做了同樣的事情。
該小組發現,無性再現的女王后代的重組水平(DNA混合)比遺傳相同的克隆後代大100倍 - 這一發現表明,角工蜜蜂已經進化出一種突變,這種突變會預防重組。如果沒有無性改組過程引起的遺傳材料損失三分之一的風險,工人可以自由地創建自己的完美副本。
工人的克隆能力將使他們的殖民地處於更加不穩定的位置,尤其是一旦女王離開或死亡,舊的社會秩序崩潰了。工人將無需花費能量使殖民地重新站起來,而是將自己奉獻給自私的方案,例如找到將克隆置於權力位置的方法。
奧爾德羅德說:“例如,如果你把女王帶走,而不是像其他蜜蜂那樣養育一個新的女王,那麼這些蜜蜂就會開始自己產卵。” “還有一些稱為皇后細胞的細胞,女王在那裡產卵,其中包含未來皇后的卵。一個工人可以從另一個殖民地飛來飛去,或者一個現有工人中的一名殖民地的現有工人可以用他們的一個克隆蛋來代替那個皇后雞蛋。這樣,他們可以在遺傳上重新歸因於女王。”
但是,一個蜜蜂角工人的血統進一步採取了這種社會寄生行為,以至於他們不再需要女王,而他們僅通過接管非洲低地蜜蜂的蜂巢就存在。屬於Rogue Cape Bee工人的單個分支的成員潛入非洲低地的蜜蜂蜂巢,通常用於農業目的,並儘可能多地產卵,非洲低地蜜蜂犯了自己和後方。
寄生的克隆斗篷幼蟲正在使用這種詭計,甚至向他們不幸的主人發送信號,以盡可能多地餵養他們。這種類似杜鵑的行為使他們能夠將身體和卵巢增長到女王的大小。
奧爾德羅德說:“蜜蜂克隆人在這些蜂箱內沒有任何工作,因為它們已經變得生殖了。” “他們只是以這種態度來努力,例如'是的,你要為我工作。'它很快導致蜂巢的崩潰,這些克隆是功能障礙的,因此您希望它們像腫瘤中的細胞一樣。
根據Oldroyd的說法,參與這種寄生行為的開普人工人是居住在1990年的單身工人的遺傳學後代。這種單一的克隆譜系每年造成10%的非洲低地蜜蜂殖民地的崩潰。
現在,研究人員可以解決工人如何完成奇異的克隆技巧,他們想弄清楚皇后區如何打開能夠重組的基因以及工人如何將其關閉的基因。他們還想調查蜜蜂工人寄生的非洲低地蜂箱,以找出觸發蜂巢崩潰的原因。
研究人員於6月9日在《雜誌》上發表了他們的發現皇家學會b會議錄。
最初發表在現場科學上。