Таємниці бджіл: вчені виявили ген, відповідальний за кооперативну поведінку

Учені з Університету Генріха Гейне в Дюссельдорфі (HHU) разом із командами з Франкфурта-на-Майні, Оксфорда та Вюрцбурга досліджують генетичні механізми кооперативної поведінки медоносних бджіл (Apis mellifera) і те, як ці риси передаються наступним поколінням. Вони опублікували свої результати, визначивши ген подвійної статі (dsx) як вирішальний елемент у програмуванні такої поведінки, пише Phys.org.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідники пояснили, що соціальна взаємодія всередині виду, як серед людей, так і серед тварин, часто має генетичне коріння і може передаватися у спадок.

У деяких тварин, таких як медоносні бджоли, соціальна поведінка настільки глибоко інтегрована, що окремі члени діють в межах згуртованого, взаємозалежного суспільства, яке часто описують як "суперорганізм". Робочі бджоли, завдяки інстинктивній поведінці, виконують основні функції колонії, такі як захист вулика, збирання їжі та догляд за молодняком.

Професор доктор Мартін Бей, керівник Інституту еволюційної генетики Університету Гааги і провідний автор дослідження, зазначив, що поведінка медоносних бджіл не набувається з часом, а генетично закодована.

Досі точна генетична основа цієї складної поведінки не була зрозуміла. Разом із дослідницькою групою HHU, включаючи докторку Вів'єн Соммер, та колегами з університетів-партнерів вчені визначили ген dsx як основну детермінанту ролей робочих бджіл у вулику.

Соммер пояснила, що ген dsx регулює не тільки те, чи виконує робоча бджола певні завдання, але й те, як довго вона їх виконує. Ці завдання включають догляд за личинками, добування корму та розподіл їжі.

Щоб дослідити роль гена, команда використовувала CRISPR/Cas9 для зміни або деактивації гена dsx у певних бджіл, маркуючи їх QR-кодами та відстежуючи їхню поведінку за допомогою камери.

Штучний інтелект допоміг проаналізувати унікальну поведінку бджіл, надаючи уявлення про те, як генетичні зміни можуть впливати на соціальні функції.

Крім того, дослідники ввели маркер зеленого флуоресцентного білка (GFP) в послідовність гена dsx, що дозволило їм візуалізувати вплив гена на нейронні шляхи за допомогою флуоресцентної мікроскопії.

Відмінності, знайдені між модифікованими та немодифікованими бджолами, продемонстрували, як ген dsx формує нейронні ланцюги та впливає на успадковану соціальну поведінку робочих бджіл.

Професор доктор Вольфганг Ресслер із Вюрцбурзького університету, співавтор дослідження, зазначив, що їхні висновки розкривають фундаментальну генетичну програму, що лежить в основі соціальної структури медоносних бджіл. Надалі дослідники мають на меті вивчити, як індивідуальне генетичне програмування впливає на колективну поведінку вулика як "суперорганізму".

Це дослідження проливає світло на складну генетичну основу соціальної поведінки медоносних бджіл, що має потенційні наслідки для розуміння соціальної поведінки інших видів.

Раніше Фокус писав про неетичні експерименти, проведення яких заборонене. Проте їх все ж проводили.

Також ми розповідали про поховання вампіра, яке дослідили польські вчені. Вони підтвердили, що похована там жінка дійсно мала страшну хворобу.