一只蜜蜂在过去的三十年里克隆了数百万次

2021-06-26 15:54:27

当荨麻疹的非洲低地蜜蜂(Apis Mellifera scutella)崩溃时,由于内心的威胁,他们这样做:生长,不朽的克隆军队的竞争对手蜂窝。

那支军队是可能的,因为竞争对手亚种的女性工人 - 南非己蜜蜂(Apis Mellifera Capensis) - 可以创造自己的完美副本,一个人发现过去三十年来完成了这么百万次。凭借这种永久克隆能力,蜂窝蜂窝潜入他们的低地蜜蜂竞争对手的荨麻疹,并在复制后倒出副本(不需要女王)。更糟糕的是,这些克隆是贪婪的人,拒绝做任何工作。

现在,一项新的研究揭示了奇怪和强大的适应的遗传基础。与大多数动物不同,甚至是他们自己的女王,女性工人不会重新洗发他们所在的鸡蛋的DNA。这使工人能够始终如一地重新创建自己的完美副本 - 克隆 - 每次他们重现。根据研究人员,这种DNA重新洗脱过程的偏见是与他们见过的任何东西不同。

"它'令人难以置信。它' s也令人难以置信的功能失调,"悉尼大学行为遗传学教授的领导作者Benjamin Oldroyd告诉Live Science,指的是,在鸡蛋制造过程中通常需要重新洗脱。 "然而,不知何故,他们设法做到了[仍然产卵]。它' s疯了;在任何地方之前,我没有听说过这样的东西。"

蜜蜂工人和其他社会昆虫的能力通过一种叫做塞托所营养的孕产性繁殖形式来繁殖,其中女性产生未受精卵的女性后代。每次她创造后代时,单亲工作者蜂都会复制她从父母(女王和男性无人机)收到的染色体分为四个。接下来,她采用了所有四种染色体的遗传物质,用一种称为重组的过程,将其重新洗牌并用该混合DNA产生四种染色体。这种重新洗牌保证,即使只有一个父母,未来的后代也将是基因上的。

然而,只有四种染色体被挑选出来,并且没有通过性伴侣引入新的遗传物质,这导致每次进行洗牌或每一代Oldroyd时,这导致平均遗传多样性的遗传多样性的平均损失。在几代单位生殖的几代后,遗传物质的累积损失导致遗传多样性的水平,这足以致死。

因此,大多数社交昆虫依赖于代表他们性行为的女王。作为回报,遗传多样化的工人保持殖民地的健康,并保护他们密切相关的兄弟姐妹和表兄弟的育雏。

"它和#39;我们在一个人类社会中,我们之间的紧张率与个人之间有好处,什么对社会有利于'我们提出了所有这些社会规范允许我们运作," Oldroyd说。 "在蜜蜂社会中,演变为抑制自私行为的事情之一是[那个]工人一般可以' t产卵。"

根据奥尔博罗伊德的说法,这主要是蜜蜂的蜜蜂,这在整个社会昆虫繁殖中遵守。但蜜蜂工人的遗传突变使它们能够用来自四条染色体中的所有遗传物质进行单性原产地产卵(所以它们不某种染色体丢掉任何染色体)。通过这种能力,他们可以防止由重组过程引起的遗传多样性的立即损失。这允许他们在几十年中克隆自己,即使在长期克隆到总体上的人口没有遗传多样性。

这克隆超级大国将殖民地放在个人主义和社会性之间更精细的平衡点上。根据研究人员,如果他们提示过来,他们可能面临灭绝的风险。

要了解克隆如何创造数百万份自己的副本,但历史仍然是历史,他的团队与他们的女王和她的后代的蜜蜂工人的基因组比较了。

在迫使斗篷女王繁殖后通过用手术胶带来繁殖,防止​​她从交配,该团队检查了她们生产的披肩和25只幼虫的某些DNA序列。然后,他们为四张蜜蜂工人及其63个幼虫做了同样的事情。

该团队发现,女王的无性复制后代具有重组水平(DNA混合)比工人的遗传相同克隆的后代大100倍 - 这表明斗篷工人蜜蜂已经进化了预防重组的突变。如果没有无形的重塑过程引起的遗传物质的三分之一失去的风险,工人可以自由地不断创造自己的完美副本。

工人克隆的能力将使他们的殖民地放在更高的不稳定位置,特别是一旦女王叶子或死亡和旧的社会秩序崩溃了。工人将把自己奉献给自私的计划 - 例如发现将克隆放入权力位置的方法致力于自私的计划。

"如果你拿走了女王,例如,如果你可以像其他蜜蜂种类一样抚养一个新的女王,这些蜜蜂就会开始铺设蛋," Oldroyd说。 "还有叫做女王细胞的细胞,女王将含有未来女王的鸡蛋撒。它完全可以从另一个殖民地飞行到另一个殖民地的工人,或者在那个殖民地中的一个人来替换那个蛋蛋与他们的克隆蛋。这样,他们可以作为女王转基因。"

但是,海角工人的一个血统甚至采取了这项社会寄生行为,甚至进一步地走到了他们不再需要女王的地步,他们完全通过接管非洲低地蜜蜂的荨麻疹。属于罗伊克隆披肩蜜蜂工人的单一分支的成员潜入非洲低地蜜蜂荨麻疹,这常用于农业目的,并尽可能多地塑造鸡蛋,这是非洲低地为自己和后方的错误而误认为是错误的。

寄生克隆辣椒蜂巢幼虫在这个诡计中,甚至向他们的不幸主机发送信号以尽可能地喂它们。这种类似咕咕咕的行为使他们能够长大地养成身体,卵巢几乎到了女王的大小和#39; s。

"斗牛蜜蜂克隆不要在那些荨麻疹内做任何工作,因为它们' ve成为生殖的," Oldroyd说。 "他们只是用这种态度支撑像这样的态度,'是的,你和#39;'它很快就会导致蜂巢的崩溃。作为个体,这些克隆非常有功能失调,所以你' D期待他们彼得。但是它们'在这方面的肿瘤中很多很多像细胞 - 它就在这方面'如果每个克隆都是健康的,那么只要足够的人在攻击主持人即可。"

根据Ordroyd的说法,参加这种寄生行为的蜂蜜蜂的工人是1990年生活的一名工人的基因上相同的后代。这种克隆的单个血统负责每年占非洲低地蜜蜂殖民地的10%。

现在,研究人员对工人如何完成他们的奇怪克隆伎俩,他们希望弄清楚Queens如何打开能够改组的基因以及工人如何关闭。他们还想调查蜂蜜蜂工人寄生的非洲低地荨麻疹,了解触发蜂巢崩溃的东西。

研究人员在皇家社会B的期刊诉讼中发表了6月9日的调查结果。