当非洲低地的蜂箱蜜蜂((Apis Mellifera Scutella)崩溃,他们这样做是因为无形的内部威胁:不朽的,不朽的克隆竞争对手亚种的军队。
这支军队之所以可能,是因为竞争对手亚种的女工 - 南非开普·霍尼比(Apis Mellifera Capensis) - 可以创建自己的完美副本,在过去的三十年中,发现一个人已经做了数百万次。
凭借这种永久性的能力,霍尼贝斯角(Cape Honeybees)潜入了低地蜜蜂竞争对手的蜂箱中,并在副本后淘汰了副本(不需要女王)。更糟糕的是,这些克隆是自由职业者,拒绝做任何工作。
现在,一项新的研究揭示了奇怪而强大的适应性基础。
与大多数动物,甚至是自己的女王不同,女工都不会改组脱氧核糖核酸他们下的鸡蛋。这使工人能够每次繁殖时都可以始终如一地重新创建自己的完美副本 - 克隆。
根据研究人员的说法,这种反馈过程的避开了与他们见过的任何事物不同。
悉尼大学行为遗传学教授本杰明·奥尔德罗德(Benjamin Oldroyd)对现场科学说:“这真是令人难以置信。这也令人难以置信的功能失调。”
“但是,他们以某种方式设法做了(仍然产卵)。这很疯狂;我以前,任何地方都没有听说过这样的事情。”
Honeybee工人和其他社交昆虫具有通过一种称为Thelytokous parthenenogenogeny的无性繁殖形式繁殖的能力,其中女性从未施肥的卵中产生女性后代。
每次她创造后代时,单亲工人蜜蜂都会将她从父母(女王和男性无人机)收到的染色体复制为四人。
接下来,她从所有四种染色体中取下遗传物质,对其进行改组,并通过称为重组的过程与混合的DNA产生四个染色体。
这种改装可以保证,即使只有一位父母,未来的后代也会在遗传上与众不同。
但是,由于挑选了四种染色体,并且性伴侣没有引入新的遗传物质,因此每次进行洗牌或每一代人时,平均损失了三分之一的遗传多样性。
仅几代人的孤态发育繁殖后,遗传物质的累积丧失导致遗传多样性水平,而遗传多样性足够低,可以致死。
因此,大多数社交昆虫都依靠代表他们进行性行为的女王。作为回报,遗传多样的工人维持了殖民地的健康,并保护其密切相关的兄弟姐妹和堂兄的亲戚。
奥尔诺德说:“这就像在人类社会中,我们在对个人有益与对社会有益的事物之间存在这种紧张关系,我们提出了所有这些使我们运作的社会规范。” “在Honeybee社会中,进化为抑制自私行为的事情之一是工人通常无法产卵。”
据奥尔伊德(Oldroyd)说,总体上,霍尼比(Cape Honeybee)的情况大多是正确的。
但是,蜜蜂角的工人有一个遗传突变,使他们能够用四个染色体的所有遗传物质在遗传遗传的情况下产卵(因此它们不会以某种方式扔掉任何这些染色体)。通过这种能力,它们可以防止由改组过程造成的遗传多样性立即丧失。
这使他们能够在数十年的时间里克隆自己,即使在长期的长期中克隆会导致总体上没有遗传多样性的人群。
这种克隆的超级大国使殖民地处于个人主义和社会性之间的优势平衡点。据研究人员说,如果他们翻了个小费,他们可能有灭绝的危险。
为了了解克隆人如何创建数百万本书并保持实力性,Oldroyd和他的团队将Honeybee Cape Honeybee工人的基因组与女王和她的后代的工人进行了比较。
在强迫披风皇后通过将她的手术胶带安装到阻止她交配的手术胶带上无性繁殖之后,该团队检查了开普敦皇后和她生产的25个幼虫的某些DNA序列。然后,他们为四名Honeybee Cape Honeybee工人及其63个幼虫做了同样的事情。
该小组发现,无性再现的女王后代的重组水平(DNA混合)比遗传相同的克隆后代大100倍 - 这一发现表明,角工蜜蜂已经进化出了一种突变的突变。
如果没有无性改组过程引起的遗传材料损失三分之一的风险,工人可以自由地创建自己的完美副本。
工人的克隆能力将使他们的殖民地处于更加不稳定的位置,尤其是一旦女王离开或死亡,旧的社会秩序崩溃了。工人将无需花费能量使殖民地重新站起来,而是将自己奉献给自私的方案,例如寻找将克隆置于权力位置的方法。
奥尔德罗德说:“例如,如果你把女王带走,而不是像其他蜜蜂那样养育一个新的女王,那么这些蜜蜂就会开始自己产卵。”
“还有一些称为皇后细胞的细胞,女王在那里产卵,其中包含未来皇后的卵。一个工人可以从另一个殖民地飞来飞去,或者一个现有工人中的一名殖民地的现有工人可以用他们的一个克隆蛋来代替那个皇后鸡蛋。这样,他们可以在遗传上重新归因于女王。”
但是,一个蜜蜂角工人的血统进一步采取了这种社会寄生行为,以至于他们不再需要女王,而他们仅通过接管非洲低地蜜蜂的蜂巢就存在。
属于Rogue Cape Bee工人的单个分支的成员潜入非洲低地的蜜蜂蜂巢,通常用于农业目的,并尽可能多地产卵,非洲低地蜜蜂犯了自己和后方。
寄生的克隆斗篷幼虫正在使用这种诡计,甚至向他们不幸的主人发送信号,以尽可能多地喂养他们。这种类似杜鹃的行为使他们能够将身体和卵巢增长到女王的大小。
奥尔德罗德说:“蜜蜂克隆人在这些蜂箱内没有任何工作,因为它们已经变得生殖了。” “他们只是以这种态度来努力,例如'是的,你要为我工作。'这很快导致蜂巢的崩溃,这些克隆是功能失调的,因此您希望它们像彼得一样,但在这方面,它们很像肿瘤中的细胞 - 只要每个克隆都健康,只要它们足够多,它们就可以利用宿主。”
根据Oldroyd的说法,参与这种寄生行为的开普人工人是居住在1990年的单身工人的遗传学后代。
这一单一的克隆谱系是每年10%的非洲低地蜜蜂殖民地的崩溃。
现在,研究人员可以解决工人如何完成奇异的克隆技巧,他们想弄清楚皇后区如何打开能够重组的基因以及工人如何将其关闭的基因。
他们还想调查蜜蜂工人寄生的非洲低地蜂箱,以找出触发蜂巢崩溃的原因。
研究人员于6月9日在《杂志》上发表了他们的发现皇家学会b会议录。
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