在5月7号发表在《当代生物学》杂志上的一项研究中,悉尼大学的研究人员发现了一个决定海角蜜蜂如何在没有性生活的情况下繁殖的基因。该基因(GB45239)位于11号染色体上,负责在处女的情况下产卵。XXX大手笔网—中国第一文化门户网站
这项发现令科学家们非常令人兴奋,因为在过去的30年里,他们一直在寻找这种基因。现在知道了它在11号染色体上,这解开了一个谜团。生命与环境科学学院的行为遗传学家本杰明·奥尔德罗伊德教授说:“性是一种奇怪的繁殖方式,但它却是地球上动植物最常见的繁殖方式。这是一个重大的生物学谜团,为什么会有这么多的性行为发生?这在进化上没有意义。无性繁殖是一种更有效的繁殖方式,我们时不时地会看到一个物种回复到无性繁殖状态。”
在南非发现的海角蜜蜂中的这种基因可以让工蜂产卵时只产雌性,而不是其他蜜蜂在正常情况下产的雄性。奥尔德罗伊德教授说:雄性大多是无用的,但是,开普敦地区的工蜂可以通过基因转世成为女性女王,这种前景改变了一切。但这也会带来问题。海角蜜蜂群落不是一个合作的社会,而是因为冲突而会分裂,因为任何工蜂都可以在基因上转世为下一任女王。当一个殖民地失去了它的女王,工蜂们会战斗并竞争成为下一个女王的母亲。
无性繁殖雌性的能力,被称为“孤雌生殖”,仅限于居住在南非海角地区的一个蜂蜜亚种,即海角蜜蜂。其他一些特征将海角蜜蜂与其他蜜蜂亚种区分开来。特别是,工蜂的卵巢更大,更容易被激活,它们能够产生后蚁信息素,使它们能够在群体中保持生殖优势。
这些特性也导致了社会寄生的倾向。在这种行为中,海角蜂工蜂会入侵其他蜂群,繁殖并说服寄主蜂群工蜂喂养它们的幼虫。在南非,每年都有1万个商业蜂巢群因为在海角蜜蜂中的社会寄生虫行为而死亡。具有这些特征的海角蜜蜂的存在已经有一百多年的历史了,但直到最近,利用现代基因组工具,我们才能够了解导致处女出生的真正基因。
科学家们认为,对海角蜜蜂的进一步研究可以让我们深入了解两个主要的进化转变:性别起源和动物社会起源。也许这项研究最令人兴奋的前景是有可能了解基因在功能上的实际工作方式。如果我们能控制一个允许动物无性繁殖的开关,这将在农业、生物技术和许多其他领域有重要的应用。例如,许多害虫蚂蚁物种,如火蚁,都是孤雌生殖,尽管不幸的是,它似乎与发现海角蜜蜂基因不同。