Социальный механизм заложен в этих пчел с рождения
Группа биологов из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне вместе с коллегами из Бохума и Парижа выяснили, что сложное социальное поведение определяется генетически. Пример тому — пчелы.
Ученые выявили генетический фактор, определяющий поведение трутней, с помощью которого они добывают пищу в обществе. Они опубликовали свои выводы в Nature Communications.
Пчелам-самцам, или трутням, нелегко добывать необходимые белки. Это происходит потому что они не могут переваривать пыльцу, самый важный источник белка для пчел.
Чтобы не умереть с голоду, они зависят от рабочих пчел, которые кормят их предварительно обработанной пищей, приготовленной из пыльцы. Однако, чтобы получить эту пасту, трутни должны убедить рабочих пчел дать им пищу, совершив ряд действий.
Генетические и нейронные механизмы у пчел
Исследовательская группа под руководством профессора Мартина Бейе (Dr. Martin Beye) из Института эволюционной генетики при Университете Хельсинки изучала генетические и нейронные основы кооперативного поведения пчел.
Биологи искали регуляторы, которые во время развития пчел мужского пола настраивают их мозг таким образом, чтобы животные демонстрировали свое врожденное социальное поведение при обмене пищей.
Исследователи определили, что поведенческие взаимодействия, необходимые для передачи пищи, можно проследить до фактора транскрипции, называемого «бесплодным» или fru-белком. Фактор транскрипции — это белок, который может включать и выключать многие другие гены в геноме. Этот фактор активен только у пчел-самцов.
Используя генетические технологии, исследователи внедрили ген, кодирующий зеленый флуоресцентный белок, в ген fru. Это позволило им пометить клетки, в которых активен фактор транскрипции.
Они обнаружили ген в нейронах нервной системы, которые обрабатывают сенсорную информацию и используются для принятия решений. Из этого сделали вывод, что этот ген может определять врожденное поведение самцов».
Поведенческие эффекты генов
Затем команда создала так называемых мутантов, у которых был отключен фактор транскрипции fru. Поведение этих пчел, связанное с принятием решений, было нарушено. Они не могли нормально взаимодействовать с сородичами, реже просили еду или вели себя так, что в итоге получали меньше пищи. При этом другие типичные модели поведения трутней не изменились.
Другое интересное поведение обнаружили у шмелей, которые умеют заражать друг друга хорошим настроением.