Ученые, изучающие генетику, лежащую в основе специфического поведения медоносной пчелы Кейпа в Южной Африке, сделали новаторское открытие, точно указав единственный ген, который позволяет им размножаться, не занимаясь сексом.
Открытие не только отвечает на многолетний вопрос для исследователей в этой области, но может иметь значение, когда дело доходит до борьбы с вредителями других видов.
Кейпские медоносные пчелы, или Apis mellifera capensis, обитают в южноафриканском регионе Кейп, где они действуют несколько иначе, чем другие подвиды медоносных пчел. Рабочие пчелы имеют большие яичники, которые могут производить феромоны королевы, давая им возможность утверждать репродуктивное доминирование в колонии.
Это может даже привести к форме социального паразитизма, когда эти пчелы вторгаются в другие колонии и размножаются, прежде чем заставить других рабочих пчел обеспечивать их личинками. Они делают это с помощью одного гена, который позволяет им откладывать яйца, которые выборочно производят самок пчел — это уникальная особенность.
«Вместо того, чтобы быть кооперативным обществом, семейства пчел переполнены конфликтами, потому что любой работник может быть генетически перевоплощен в следующую королеву», — говорит профессор Бенджамин Олдройд из Сиднейского университета.
«Когда колония теряет свою королеву, рабочие пчелы сражаются и соревнуются между собой за то, чтобы стать матерью следующей королевы».
Эта способность производить дочерей без полового акта известна как «Thelytokous Parthenogenesis», и хотя эти возможности известны уже более столетия, только передовые геномные инструменты позволили ученым выяснить причины. Исследователи использовали эти технологии для точного определения гена, названного GB45239, который допускает такой вид размножения у пчел Кейпа.
«Это невероятно захватывающе, — говорит Бенджамин Олдройд. «Ученые искали этот ген в течение последних 30 лет. Теперь, когда мы знаем, что это 11-я хромосома, мы решили загадку».
Ученые надеются, что это открытие может привести к знанию того, как на самом деле работает ген, что может привести к способам его включения или выключения для различных целей.
Один из предлагаемых примеров — борьба с популяциями видов вредителей, таких как огненные муравьи, которые также участвуют в партеногенезе (однополое размножение), хотя и через другой ген.
«Секс — это странный способ размножения, и все же это самая распространенная форма размножения для животных и растений на планете», — говорит Бенджамин Олдройд.
«Это большая биологическая загадка, почему так много секса происходит, и это не имеет эволюционного смысла. Асексуальность — гораздо более эффективный способ размножения, и время от времени мы видим, что некоторые виды возвращаются к нему».
Исследование было опубликовано в журнале Current Biology.