Как устроено: Общество медоносных пчел

В улье гудят тысячи генетически сходных самок пчел. Некоторые из них заботятся о королеве и ее кладке, а другие летают в поисках пыльцы и нектара. Ученым давно известно, что роль каждой пчелы в улье меняется по мере ее взросления, но недавно группа исследователей обнаружила, что химические метки, прикрепленные к ДНК пчел, играют важную роль в определении их карьеры. Чаще всего они представляют собой метильные группы, контролирующие проявление генов. А гены, в свою очередь, влияют на поведение особи. “И химические метки, и поведение пчел, обусловленное их наличием, являются обратимыми явлениями”, говорит Гро Эмдам, биолог Университета Аризоны. К примеру, пчелы, добывающие пропитание, могут стать няньками, если это потребуется для улья. В ДНК человека тоже содержатся эпигенетические метки, которые влияют на поведение. Ученые обнаружили метильные группы, прикрепленные к генам, несущим информацию о гормонах стресса, у самоубийц, с которыми жестоко обращались в детстве. Если подобные химические сигналы у пчел могут меняться, возможно, ученые найдут новые способы лечения психологических травм, расстройства настроения и обучаемости.

Цветение

Пользуясь тем, что в период цветения пища находится в избытке, молодые пчелы сразу начинают выполнять обязанности кормилиц. Хотя при других условиях они сначала стали бы няньками. Это обусловлено изменением в их эпигенетической маркировке.

Средняя популяция

В среднем, улей насчитывает от 10000 до 50000 пчел. Из всех рабочих пчел кормилицы представляют примерно 30%, но эта цифра меняется в зависимости от факторов окружающей среды.

Роение

Когда королева стареет, она покидает улей вместе с роем, состоящим в основном из нянек, оставляя колонию и личинок своей преемнице. После этого некоторым кормилицам и свободным пчелам приходится выполнять обязанности нянек. В качестве эксперимента, в лабораторных условиях около половины пчел переселили из улья. В результате только 10% кормилиц переквалифицировались в нянек. Такие низкие показатели, по мнению ученых, объясняются уязвимостью улья. Организм пчелы-кормилицы очень слаб, чтобы защитить колонию и не позволить инфекции или токсинам попасть внутрь, больная пчела умирает прямо в поле, не успев вернуться.

Королева

Когда королева колонии стареет и становится слабой, пчелы-няньки начинают выделять маточное молочко с большим количеством жирных кислот и белка и кормят им нескольких личинок. Диета помогает яйцам развиваться, чтобы создать новую королеву, которая будет откладывать тысячи генетически одинаковых яиц.

Нянька

Большинство женских особей начинают свою жизнь в качестве нянек, которые заботятся о королеве и личинках. Они чистят восковые ячейки для яиц королевы и кормят личинки пыльцой и медом.

Кормилица

Когда нянькам исполняется 2-3 недели, их генетическая информация изменяется, они становятся кормилицами и отправляются на поиски пропитания: пыльцы, нектара и воды, используя в качестве компаса солнце. Тем не менее, ученые выяснили, что смена обязанностей не всегда происходит одинаково: рабочие пчелы в любом возрасте могут стать няньками или кормилицами.

Трутень

Мужская особь пчелы имеет только один набор хромосом, их главная задача – оплодотворить самку.

С самого начала у няньки есть несколько меток ДНК [1]. Метки превращают ее в кормилицу[2]. Исчезновение меток снова делает кормилицу нянькой[3].



Как работают эпигенетические метки

Метки: ферменты, подобные метилтрансферазе, помогают доставлять эпигенетические метки ДНК. Механизм стимулирования эпигенетических изменений у пчел еще не до конца изучен, но ученые предполагают, что немалую роль в этом процессе играют феромоны, выделяемые пчелами-кормилицами.

Гены: эпигенетические метки, например, метильные группы, определяют, насколько генетические особенности должны проявляться, если вообще должны.

Белки: эпигенетические метки также определяют, какие участки генов должны попасть в РНК-дубликат, а также какой вид белка кодирует эти участки. Белки, выделяемые пчелами-няньками и пчелами-кормилицами отличаются по составу и выполняемым функциям.

СТАТИСТИКА
Королева на улей: 1
Пчелы, работающие на королеву: 10,000-50,000
Средняя продолжительность жизни рабочих пчел, в месяцах: 3
Пчелиных колоний в 2011 году в США: 2,49 млн

Copyright Muz4in.Net © - Крестина Сикидина - по материалам popsci.com

Если эта информация Вам не интересна, то наверно Вам будет интереснее посмотреть свои любимые сериалы здесь - http://topmediafiles.ru






Почитать ещё:

• Пчелиный мед
• Трутни или безвольные самцы пчел
• Из жизни пчёл...
• Люди против гигантского улья