Успех новой семьи у пчёл будет зависеть от генов рабочей касты

Новые исследования показали, что селекция генов рабочей касты у пчёл эффективнее, чем селекция генов королевы. Исследование социальной организации, построенное на сравнении генов в двух различных кастах у пчёл, выяснило, что бездетные особи для отбора важны гораздо больше, чем размножающиеся особи. Существовавшая теория родственного отбора получила, таким образом, значимое подтверждение.

Генетики из университета в Торонто и университета в Саудовской Аравии работали над выявлением у эусоциальных животных следов действия отбора в геноме. Эусоциальность – в теории социобиологии термин, обозначающий самый высокий уровень организации животных в социальные группы. Самыми яркими представителями такой эусоциальности у животных, несомненно, являются пчёлы. Для эксперимента ученые использовали пчёл из разных стран, а сравнение проводили с одной рабочей пчелой (китайская восковая).

Геномы разделили на региональные группы, изучили мутационный ландшафт маток и рабочих пчёл, составили ДНК 40 из них. Вычисленные различия по разным географическим регионам, характеризуют демографические процессы, начавшиеся еще миллион лет назад. За такое время у пчёл изменилось чуть более 12000 генов, а всего в выборке зарегистрировано более 12 млн. однонуклеотидных замен. Проанализировав гены положительного и отрицательного отбора, насчиталось приблизительно 55 процентов полиморфных участков, которые собственно и отвечают за приспособление к регионам. Другими словами географические расхождения подгрупп соответствуют их возрасту. Теперь важно установить, какие из обновленных генов, больше нужны маткам, а какие рабочим пчёлам.

В процессе наследования информации, признаки положительного отбора доминировали у рабочих пчёл. Многие гены напрямую были связаны с так называемым путём трудовой пчёлы. То есть дифференциация каст связана с отобранным геном, а после того как пчела обретает рабочий статус, с её дальнейшей специализацией. Такие же гены были обнаружены у пчёл, которые кормят личинок маточным молоком. В общем, результаты продемонстрировали, что отношения внутри колонии очень важны для ее выживания. Отбор заметнее работает с генами, которые определяют структуру колоний молодых пчёл, а не с теми генами, которые влияют на производительность.

Авторы статьи утверждают, что спаривание королевы с неродственными самцами, приумножает вероятность получить разные формы одного и того же гена у рабочих особей.