Еда личинок пчел определяет их будущий социальный статус

Москва, 18:54, 02 Сен 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Будущий социальный статус медоносных пчел заключается в том, что они едят будучи личинками. Таким образом, именно еда личинок определяет, станут ли они фертильной пчеломаткой или одним из стерильных работников, гласит давнее предубеждение пчеловодов.

Королевская диета

Медоносные матки и их работники генетически идентичны, и все же существует четкое различие, как в физическом размере, так и в роли для колонии. Матки способны воспроизводить потомство, тогда как рабочие бесплодны. Также пчеломатки имеют тенденцию жить дольше своих рабочих.

Пчеломатка

Как стать маткой в колонии? Исследователи пытались раскрыть эту тайну, веря в то, что еда во время личиночной стадии, определяет будущую судьбу пчелы.

По сути, пчелиная личинка, питаемая пергой, превращается в стерильных рабочих пчел, тогда как личинка пчел, питающихся маточным молочком, оказывается королевой-маткой. Какая разница? Перга основана на растениях и представляет собой смесь пыльцы и нектара, в то время как маточное молочко выделяется другими пчелами.

Продукты на основе растений и животных

Не впервые исследователи изучали развитие касты у пчел. Ранее они уже обнаружили, что при приеме пищи на растительной и животной основе в процессе развития возникают различные выражения генов, в основном из-за микроРНК.

Чтобы понять, что будет дальше, команда ученых собрала пергу, пыльцу, мед и маточное молочко из ульев и измерила их уровни микроРНК. Молекулы, называемые микроРНК, представляют собой небольшие молекулы РНК, которые регулируют гены. В растениях микроРНК помогает в развитии цветов и листьев.

Обнаружилось, что у перги на самом деле были намного более высокие уровни микроРНК по сравнению с маточным молочком, и личинки, которых они выращивали в лаборатории, превратились в рабочих пчел с меньшими яичниками. Они также были меньше по размеру и легче по весу.

Гены королевы-матки

Изучив микроРНК в перге, исследователи обнаружили, что 16 наиболее распространенных из них способны связывать себя с 96 генами пчел, влияя на их развитие. В частности, ученые определили miR162a, который ингибирует развитие amTOR, активного гена среди пчеломаток.

Интересно, что ни один из этих ингибирующих эффектов не наблюдался в маточном молочке. Однако, когда исследователи дали личинке только miR162a, задержка развития была незначительной, а это означает, что miR162a не является единственной микроРНК, ответственной за задержку развития среди рабочих пчел.

Авторы исследования отмечают, что, возможно, поскольку перга имеет растительную основу, она может быть эволюционным инструментом, который растения и цветы используют для развития рабочих пчел, которые будут опылять их. Однако другие эксперты считают, что это просто указывает на микроРНК, как на  пусть и важную, но лишь часть диеты пчел.