一个基因将社会组织的蜜蜂变成社会寄生虫

南非开普蜜蜂的遗传组成发生微小变化，将社会组织的动物变成了战斗寄生虫。这种变化确保了不孕的工蜂开始产卵并与其他殖民地作斗争。在最新一期的“ 分子生物学和进化 ”杂志上，由马丁路德大学Halle-Wittenberg(MLU)领导的国际研究小组首次概述了这种罕见现象的遗传基础。

蜜蜂是社会性昆虫，在具有独特社会结构的大型殖民地中生活在一起。通常，角色明显分布在蜂群中：除了雄性无人机外，还有许多不育的雌性蜜蜂照顾巢穴并为雌性提供。女王负责生产殖民地的整个后代，雄性无人机由未受精的卵和受精卵中的雌蜂发育而成。新的皇后只有在殖民地分裂或前任女王死亡或年龄太大而无法继续产生新的后代时才会出现。

南非开普蜜蜂的情况有所不同。它的一些工蜂能够从未受精的卵产生雌性后代。在这些动物在自己的殖民地长大之后，假王后开始繁殖更多的这种动物，可以侵入外国但密切相关的蜂群，并最终接管它们的荨麻疹。这种行为最初是在20世纪90年代由养蜂人试图在另一个蜜蜂亚种居住的南非地区建立开普蜜蜂时观察到的。

“工蜂在卵巢中完全发育的现象以及从未受精卵产生自己后代的能力偶尔会发生，称为单性生殖，”生物学家Eckart Stolle博士解释说，他在MLU的生物学研究所进行了这项研究。 Denise Aumer博士和Robin Moritz教授。与普通的蜜蜂不同，Cape蜜蜂从未受精的卵产生雌性而非无人机。这种现象被称为thelytoky。“这种综合症并不常见，但进化是有道理的：当一位女王突然死亡时，这个过程就是一种拯救殖民地的方法，”Aumer说。

几年来，科学家们一直在寻找嗜好的遗传基础，以及为什么不是所有的蜜蜂都有它的原因。来自哈雷的生物学家终于解开了理解这一过程的关键：他们将产生寄生后代的开普蜜蜂的基因组与产生正常后代的蜜蜂基因组进行了比较。科学家们发现了一种特殊基因，它负责寄生后代的发育。这个基因代码的微小变化确保了这个基因的运行。

研究人员还能够证明这是一种显性遗传特性。“随着时间的推移，这将导致越来越多的蜂群具有这种特性。但事实并非如此。显然，潜在的机制更为复杂，”Stolle解释道。科学家们怀疑，thelytoky变种只能与正常变种结合使用，或者它本身的thelytoky变种甚至可能对动物致命。到目前为止，只有少数物种才能见到这种物种，其中包括几种全球入侵的蚂​​蚁物种。现在哈雷研究人员开展的工作为理解这一现象提供了另一条基本线索。