Тайны пчел: ученые обнаружили ген, ответственный за кооперативное поведение

Ученые из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе (HHU) вместе с командами из Франкфурта-на-Майне, Оксфорда и Вюрцбурга исследуют генетические механизмы кооперативного поведения медоносных пчел (Apis mellifera) и то, как эти черты передаются следующим поколениям. Они опубликовали свои результаты, определив ген двойного пола (dsx) как решающий элемент в программировании такого поведения, пишет Phys.org.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Исследователи объяснили, что социальное взаимодействие внутри вида, как среди людей, так и среди животных, часто имеет генетические корни и может передаваться по наследству.

У некоторых животных, таких как медоносные пчелы, социальное поведение настолько глубоко интегрировано, что отдельные члены действуют в рамках сплоченного, взаимозависимого общества, которое часто описывают как "суперорганизм". Рабочие пчелы, благодаря инстинктивному поведению, выполняют основные функции колонии, такие как защита улья, сбор пищи и уход за молодняком.

Профессор доктор Мартин Бей, руководитель Института эволюционной генетики Университета Гааги и ведущий автор исследования, отметил, что поведение медоносных пчел не приобретается со временем, а генетически закодировано.

До сих пор точная генетическая основа этого сложного поведения не была понятна. Вместе с исследовательской группой HHU, включая доктора Вивьен Соммер, и коллегами из университетов-партнеров ученые определили ген dsx как основную детерминанту ролей рабочих пчел в улье.

Соммер объяснила, что ген dsx регулирует не только то, выполняет ли рабочая пчела определенные задачи, но и то, как долго она их выполняет. Эти задачи включают уход за личинками, добывание корма и распределение пищи.

Чтобы исследовать роль гена, команда использовала CRISPR/Cas9 для изменения или деактивации гена dsx у определенных пчел, маркируя их QR-кодами и отслеживая их поведение с помощью камеры.

Искусственный интеллект помог проанализировать уникальное поведение пчел, предоставляя представление о том, как генетические изменения могут влиять на социальные функции.

Кроме того, исследователи ввели маркер зеленого флуоресцентного белка (GFP) в последовательность гена dsx, что позволило им визуализировать влияние гена на нейронные пути с помощью флуоресцентной микроскопии.

Различия, найденные между модифицированными и немодифицированными пчелами, продемонстрировали, как ген dsx формирует нейронные цепи и влияет на унаследованное социальное поведение рабочих пчел.

Профессор доктор Вольфганг Ресслер из Вюрцбургского университета, соавтор исследования, отметил, что их выводы раскрывают фундаментальную генетическую программу, лежащую в основе социальной структуры медоносных пчел. В дальнейшем исследователи имеют целью изучить, как индивидуальное генетическое программирование влияет на коллективное поведение улья как "суперорганизма".

Это исследование проливает свет на сложную генетическую основу социального поведения медоносных пчел, что имеет потенциальные последствия для понимания социального поведения других видов.

Ранее Фокус писал о неэтичных экспериментах, проведение которых запрещено. Однако их все же проводили.

Также мы рассказывали о захоронении вампира, которое исследовали польские ученые. Они подтвердили, что похороненная там женщина действительно имела страшную болезнь.