Как судьба пчелы зависит от её диеты

Вещество, содержащееся в перге и мёде, подавляет свойство к размножению у рабочих пчёл.

Пчелиная «королева» в окружении «слуг». (Фото Paul Starosta / Corbis.)

В пчелином улье все особи несут в себе одинаковые гены, в это же время как физиология и поведение у различных участников колонии отличаются достаточно очень сильно: мы знаем, что в улье имеется матка и имеется рабочие особи, причём род работ у последних изменяется в зависимости от возраста. Получается, что будущее каждой пчелы зависит от того, как поведут себя гены, какая генетическая программа будет реализована.

От каких факторов зависит выбор программы? К примеру, от еды. Как мы знаем, что пчеломатки всю жизнь питаются маточным молочком, которое образуется в верхнечелюстной железе пчёл-кормилиц.

Рабочие же особи приобретают его в течение лишь первых трёх дней судьбы, по окончании чего они переходят на смесь, в которой имеется молочко, мёд и ферментированная пыльца (перга). Что за конкретное вещество переключает генетические программы, продолжительное время оставалось малоизвестным, но считалось, что содержится оно как раз в маточном молочке, включая «королевскую» программу развития. Что до «рабочей» программы, то она, так, включается по умолчанию в отсутствие (либо, скорее, в случае дефицита) загадочного вещества, синтезируемого пчёлами-кормилицами. 

Но, как уверяют исследователи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, для программы развития рабочей особи также нужен генетический регулятор, которым есть паракумаровая кислота, содержащаяся в мёде и перге, но отсутствующая в маточном молочке. Её полимеры входят в состав пыльцы, и при ферментации из них получаются мономерные молекулы паракумаровой кислоты.

Ещё в 2013 году Мэй Беренбаум (May Berenbaum) и её сотрудники поняли, что она активирует у взрослых рабочих пчёл гены, нужные для обезвреживания и иммунной защиты ядовитых веществ. Следующий опыт поставили уже с личинками: одних кормили маточным молочком с дрожжевым экстрактом и сахаром, вторых – той же смесью, но с добавлением паракумаровой кислоты. Спустя пара дней из личинок очищали РНК, дабы проанализировать активность генов.

Как пишут авторы работы в Science Advances у личинок, которым в корм додавали паракумаровую кислоту, также активировались антитоксиновые и иммунные гены, но, не считая них, начинали трудиться гены, несущие ответственность за кастовую принадлежность особи. Результаты перепроверили: сейчас пчелиное потомство кормили роялактином, белком маточного молочка, что в большинстве случаев применяют для выведения пчёл-«королев», к которому додавали (либо не додавали) паракумаровую кислоту.

И в этом случае личинкам разрешили превратиться в молодых пчёл. Оказалось, что кислота подавляет формирование яичников, другими словами те особи, у которых она была в диете, не могли покинуть потомство.

Другими словами если сравнивать с тем, как думали раньше, всё происходит частично напротив: пища рабочих пчёл подавляет в них рвение превратиться в матку. Само собой разумеется, вещества маточного молочка нужны чтобы из личинки развилась настоящая, полноценная королева, но и для создания рабочей касты нужны особенные вещества, каковые не разрешали бы генам включить «королевский» путь развития. Паракумаровой кислотой тут дело, возможно, не исчерпывается, так что исследователи продолжат искать другие соединения, воздействующие на развитие насекомых, а заодно и попытаются расшифровать конкретные молекулярные механизмы, лежащие в базе кастовой дифференцировки.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Двойной удар по акуле-молоту
• Грибы светятся по часам

КАКАЯ ПОРОДА ПЧЕЛ ЛУЧШЕ? Карпатка и карника начали работать Первые впечатления

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Как вирусы решают судьбу бактерии

  Попавшим совместно в бактериальную клетку бактериофагам приходится решать, вступать ли им между собой в непримиримую борьбу либо же начать сотрудничать….

• Как дофамин помогает думать

  Дофамин активирует нейронную совокупность, которая поддерживает рабочую память, и подавляет работу второй, которая отвлекает нас от того, что необходимо…

• Любовь к кофе зависит от генов

  Количество выпиваемого кофе зависит от того, как у человека обстоят дела с генами, осуществляющими контроль метаболизм кофеина, динамику нейромедиаторов…

• Наследственное ожирение не всегда зависит от генов

  проблемы и Избыточный вес с сахаром в крови смогут переходить много поколений без каких-либо особых мутаций. Как мы знаем, что метаболические нарушения,…