研究人员经常研究单个生物体的基因组,试图梳理出基因和行为之间的关系。然而,一项对非洲化蜜蜂的新研究显示,蜜蜂个体的遗传对它们的攻击性倾向影响很小。相反,蜂巢作为一个整体的基因组特征与它的士兵攻击的猛烈程度密切相关。
研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。
“我们一直认为,有机体的行为的最重要的方面是,至少在某种程度上,通过自己的遗传禀赋和基因组学的不是社会,”马修·哈德逊说,伊利诺斯大学香槟分校教授美国作物科学的生物信息学和基因罗宾逊领导这项研究,昆虫学教授和主任卡尔·r·伍斯基因生物学研究所的我。“这是一个信号,说明行为的遗传学整体上可能比我们一直以来想象的要复杂得多。”
研究人员把注意力集中在波多黎各独特的非洲化蜜蜂种群上,这种蜜蜂已经进化得比世界上任何地方的非洲化蜜蜂都更温顺。
哈德逊说:“我们想知道基因组的哪个部分负责温和的行为,而不是好斗的行为。”“因为这些蜜蜂的攻击性差异很大,所以它们是一个理想的研究群体。”
当蜂巢受到干扰时,守卫蜂会发出一种化学信号来刺激工蜂采取行动。反应取决于威胁的性质和蜂群的侵略性。士兵是否刺痛他们的目标是另一种衡量侵略的方法,因为刺痛的士兵会因此死亡。
一般情况下,觅食工蜂很少保卫蜂巢。
研究人员比较了波多黎各九个蜂群中的士兵蜂和觅食蜂的基因组。他们还测试了蜂房受到攻击时,士兵蜜蜂的侵略性。
令科学家们惊讶的是,他们没有发现士兵和觅食工蚁之间的基因组序列差异可以解释不同的反应。
但是,当研究人员进行了一项全基因组关联研究,比较最具攻击性和最不具攻击性的蜂房时,他们发现蜂房基因组学和攻击性之间有很强的相关性。分析显示,基因组的一个区域似乎在蜂群的相对温和或攻击性中起着核心作用。
哈德逊说:“蜂巢中有一段DNA,这段DNA的频率似乎在很大程度上决定了蜂巢的温和程度。”“这告诉我们,蜜蜂的个体基因组成对它的攻击性没有很大的影响。但是蜜蜂所处社会的基因构成——蜂群——对蜂群的侵略性有很大的影响。”
“我们知道,动物和人类的许多行为特征在很大程度上受到遗传基因序列差异的影响,但对许多行为而言,一个人的行为方式也会受到周围其他人的行为方式的影响——分别是先天和后天的影响,”罗宾逊说。“我们现在看到,在蜂巢中,培育也可以有强烈的基因组特征。”
他说,这种行为基因组的影响在蜜蜂中可能特别明显,杏耀yl的历史因为蜜蜂生活在一个非常合作的社会中,每个个体都有明确的社会和功能角色。