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科技实时动态:南非海角蜜蜂将蜜蜂的声誉转化为合作

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南非普通蜜蜂(Apis mellifera)的变种有时会影响物种的定义合作和利他主义,表现出自私的行为,并且 - 在类似于人类革命的发展中 - 颠覆了女王的统治地位。

在发表在“ 分子生物学和进化 ”杂志上的一篇论文中,由德国马丁 - 路德大学哈雷 - 维滕贝格的Denise Aumer领导的研究人员发现,南非蜜蜂亚种(Apis mellifera capensis)的自私爆发是由位于蜜蜂第一号染色体上的基因中的单突变。

在公理上,降低任何物种适应性的基因突变将不可避免地从生殖系中繁殖出来。这一点持续存在的事实是有力的证据表明它提供了生存利益--Amer和他的同事几乎是偶然地看到了行动。

亚种 - 通常被称为开普蜜蜂 - 在其范围内是脆弱的。为了加强生存机会,研究人员抓住了一个殖民地并将其转移到该国东北部,该地区拥有自己的亚种,称为蜜蜂(Apis mellifera scutellate)。

几年前开展的研究强烈建议,开普蜜蜂将与他们的新邻居相提并论。

2003年,由德国蜜蜂研究员CWW Pirk领导的科学家将Cape bees的殖民地放置在另一个亚种的旁边。他们发现即使开普蜂工人与邻近的殖民地 - 或与他们自己的巢友没有关系 - 由于一分钟内会变得清晰的原因 - 他们仍然巡逻并保护两者。

这有点令人惊讶,因为Cape蜜蜂使用迄今为止从未在任何其他蜜蜂物种中见过的遗传技巧进行繁殖。

大多数物种通过称为arrhenotoky的遗传途径产卵。除了女王所产的鸡蛋外,还有一些由工人放置,其中一部分保留了活跃的卵巢。如果长大,工人的后代不可避免地是男性。然而,很少(如果有的话)到达成年期,因为它们被巢式巡逻工人识别并被淘汰。

Apis mellifera capensis以不同的方式做事。他们使用一种名为thelytoky的途径进行繁殖 - 工人将未受精的卵产生,这些卵不可避免地会发育成雌性。在六种蚂蚁中只观察到了这种蚂蚁。

工人生产的女性代表着强大的潜在生存优势。如果由于任何原因,殖民地女王被杀死或受损,它们提供了一个可行的繁殖池,有效地代表了女族长统治的终结。

然而,似乎如果情况正确,它们也会变得非常讨厌。Aumer和他的同事们报告说,Cape亚种“可以通过成为社会寄生虫来逆转自私行为”。

研究人员指出,移植的殖民地没有与其他亚种形成互利的安排,而是产生了一群蜜蜂亚马逊人,他们掠夺了邻居的蜂蜜,取代了女王并接管了整个殖民地。

这一结果为Cape蜜蜂带来了明显的好处,但对Apis mellifera scutellate来说只是个坏消息。

为了找出新的生殖策略是如何产生的,研究人员梳理了两个亚种的基因组。最终,他们找到了一个名为LOC409096的基因突变,他们将其命名为Thelytoky(Th)。

他们指出,这种突变是自私蜂行为的主要驱动因素,也许令人惊讶的是,它不是隐性的,而是一种显性特征。

共同作者Eckart Stolle说:“揭示这种遗传结构,是了解这种繁殖方式的重要一步,不仅在开普蜜蜂中,而且在其他昆虫物种中也是如此。

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