探索蜜蜂变成蜂王的秘密
蜜蜂并非生来就有,它能否成为工蜂或蜂王取决于……它的食物。
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“吃什么就是什么”这句话对于蜜蜂来说尤其适用,因为它们是否成为蜜蜂取决于它们的饮食 - 照片:Heid |
在最近的一篇文章中PLOS遗传学科学家发现,蜜蜂幼虫食物混合物中的分子会影响其生理特征的变化。
这将决定它们是成为负责繁殖的长寿“蜂后”,还是成为负责保护幼虫和寻找食物的“工蜂”。
“你吃什么就是什么”
科学家早就知道,这种差异不是由于出生而是由于饮食。
以蜂王浆(工蜂分泌的一种物质)为食的幼虫会发育成蜂王,而仅以花粉和蜂蜜的混合物(称为蜂蜜饼)为食的幼虫则会发育成工蜂。
之前的研究主要集中在蜂王浆上,蜂王浆富含与性发育有关的糖和蛋白质,但新的研究发现了一种新的机制:植物中称为微小RNA(miRNA)的小分子。
这些小分子可以影响植物的大小和颜色,并且在蜜蜂的发育中也发挥重要作用。
miRNA 通过“蜂蜜饼”进入蜜蜂体内,可以影响基因,阻止生理发育,导致蜜蜂不育。
“两者同等重要,”生物化学教授、该研究的合著者张晨宇说。“蜂王浆和miRNA都会影响蜜蜂的性别结构,”他补充道。
科学家在实验室中饲养蜜蜂,以研究miRNA的作用。他们发现,以含有miRNA的食物喂养的蜜蜂幼虫比正常喂养的幼虫体型更小,卵巢也更小。
后续实验进一步证实了这一观点。
与植物的互动
这些信息可能为理解过去 10 年来日益增多的神秘蜜蜂死亡现象提供新的视角,这种现象影响了许多农业活动。
该研究的合著者陈曦表示,miRNA发挥着重要作用。“我们可以测试改变某种植物中的miRNA是否会导致通常以该植物为食的蜜蜂消失,”陈曦说。
研究还表明植物和蜜蜂之间存在共生关系:植物中的 miRNA 可以使花朵更大、更鲜艳,从而吸引更多的蜜蜂,进而帮助传播种子。
美国耶鲁大学医学教授菲利普·阿斯肯纳斯博士表示,进一步研究miRNA对不同界物种影响的机制,有助于找到治疗癌症或抗过敏药物的方法。
“我们可以通过这种新的自然认识来探索一些重要的生物学问题,”Askenase 博士说。
据TTO报道
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