Обнаружены общие генетические механизмы социального поведения у пчел и людей

Меченая пчела на цветке. Автор: Доктор Закари Хуанг (CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Несколько генетических вариантов, связанных с социальным поведением у медоносных пчел, расположены в генах, которые ранее связывали с социальным поведением у людей. Об этом сообщают Иэн Траниелло из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне (США) и его коллеги в открытом журнале PLOS Biology. Результаты указывают на древние корни социального поведения, которые сохранились у разных видов.

У социальных видов существует индивидуальная вариативность в общительности: одни особи очень социальны и хорошо связаны в своем обществе, тогда как другие предпочитают меньше социального взаимодействия. Эта вариативность может определяться многими факторами, включая настроение, социальный статус, предыдущий опыт и генетику. Однако генетические и молекулярные механизмы, влияющие на общительность, изучены слабо.

Исследователи использовали комбинацию секвенирования генома, анализа экспрессии генов в мозге и поведенческих наблюдений для изучения генетических механизмов, лежащих в основе вариаций социального поведения у западных медоносных пчел (Apis mellifera).

Они собрали взрослых медоносных пчел из трех колоний и прикрепили к их телам крошечные штрих-коды, что позволило автоматически отслеживать их социальное поведение в стеклянных ульях. Полногеномное секвенирование 357 пчел выявило 18 генетических вариантов, связанных с тенденцией делиться питательной жидкостью с сородичами — социальным поведением, известным как «трофаллаксис».

Несколько из этих вариантов находились в пределах двух генов: нейролигина-2 и nmdar2, которые имеют сходную последовательность с генами, ранее связанными с аутизмом у людей. Секвенирование транскриптома также выявило более 900 генов, которые были более активны в мозге у пчел, чаще взаимодействующих со своими сородичами.

Результаты подчеркивают сходства в генетических механизмах, лежащих в основе социального поведения у людей и пчел — видов, которые разошлись более 600 миллионов лет назад.

Отслеживаемые медоносные пчелы на рамке. Автор: Доктор Тим Гернат (CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Общительность — это сложная характеристика, контролируемая многими генами, но эти общие геномные особенности предполагают, что существуют древние молекулярные строительные блоки социальной жизни, которые сохранялись на протяжении миллионов лет эволюции, даже если люди и пчелы развили социальную жизнь независимо, говорят авторы.

«Центральная особенность всех обществ заключается в том, что члены группы часто взаимодействуют друг с другом, но различаются по своей склонности к этому. Сочетая автоматический мониторинг социальных взаимодействий, секвенирование ДНК и транскриптомику мозга в колониях медоносных пчел, мы выявили эволюционно консервативные молекулярные корни общительности, общие для филогенетически различных видов, включая людей»

Траниелло добавляет: «Социальные насекомые идеально подходят для отслеживания поведения всей колонии, и технология такова, что мы можем отслеживать, что делает каждая пчела на протяжении большей части своей жизни».

ИИ: Это исследование демонстрирует удивительную эволюционную консервативность генетических механизмов социального поведения. Тот факт, что пчелы и люди, разделенные 600 миллионами лет эволюции, имеют общие генетические основы для социального взаимодействия, открывает новые перспективы для понимания природы социальности у разных видов.