Выявлен ген, кодирующий программу коллективного поведения рабочих пчел. В пресс-службе немецкого Дюссельдорфского университета им. Генриха Гейне сообщили, что процессом управляет уже известный науке ген dsx, играющий в ДНК пчел особую роль.
Европейские молекулярные биологи выяснили, что ключевую роль в формировании нейронов, связанных с программой коллективного поведения рабочих особей пчел играет ген dsx, который у других насекомых связан с определением пола потомства. Понимание этого поможет ученым раскрыть историю появления социального поведения у насекомых, сообщила пресс-служба немецкого Дюссельдорфского университета им. Генриха Гейне (HHU).
“В отличие от животных и людей, пчелы не усваивают, а наследуют тот репертуар поведения и те функции, которые они исполняют внутри колоний-ульев. До настоящего времени мы не знали, как именно кодируется эта необычно сложная программа поведения. Мы обнаружили, что всем этим управляет уже известный науке ген dsx, играющий в ДНК пчел особую роль”, – пояснил профессор HHU Мартин Бейе, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Профессор Бейе и его коллеги совершили это открытие в процессе изучения того, какие участки ДНК в геноме пчел играют важную роль в формировании так называемых грибовидных тел, своеобразных “больших полушарий” мозга насекомых. У пчел и других коллективных перепончатокрылых насекомых эти отделы нервной системы обладают необычно большими размерами, что может быть связано со сложным социальным поведением этих существ.
Для раскрытия механизмов роста грибовидных тел биологи из Германии и их коллеги из Британии проследили за тем, какие гены, связанные с развитием нервной системы, были активны в разных регионах мозга пчел. Для этого ученые поменяли структуру этих участков ДНК так, что их активация заставляла нейроны светиться, а также внесли в эти гены мутации при помощи “нобелевского” геномного редактора CRISPR/Cas9 и проследили, как подобные “опечатки” повлияли на поведение пчел.
Опыты показали, что ключевую роль в работе генетической программы коллективного поведения пчел играл ген dsx, обычно отвечающий за определение пола у мушек-дрозофил и других несоциальных видов насекомых. Мутации в данном регионе ДНК у пчел приводят к тому, что рабочие особи начинают вдвое реже заглядывать в соты с расплодом и значительно реже кормить личинок, при этом индивидуальные аспекты поведения пчел не меняются.
По словам исследователей, развитие этих сбоев в работе коллективной программы поведения пчел сопровождались существенными переменами в структуре той части грибовидного тела, которая отвечает за интеграцию информации, поступающей из разных органов чувств. Последующее изучение этих перестроек в архитектуре данного региона мозга пчел, как надеются ученые, поможет раскрыть другие генетические компоненты этой программы поведения, а также изучить ее эволюционные корни.
В 2016 году ученые предположили подобную возможность. Всегда считалось, что пчелы – идеальные коллективисты, однако в их сообществах тоже бывают конфликты. И виноваты в этом мужские гены.
В пчелиных ульях друг с другом соперничают гены отцов и матери. Как показали исследования, после смерти королевы некоторые особи прекращают свое общение с коллективом, изолируются и даже откладывают собственные яйца. Другие же, как и прежде, продолжают работать на благо остальных.
Ученые попытались объяснить это явление наличием двух типов генов – матери и отца. «Эгоистичный ген» называют мужским. Королева получает потомство от множества трутней, которые и наделяют пчел-работников этим «эгоистическим» геном, передает Росбалт.
