Ученые нашли ген, отвечающий за «попрошайничество» у пчелиных самцов

Биологи из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе совместно с коллегами из Бохума и Париза обнаружили, что сложное социальное поведение пчел может определяться одним генетическим фактором. Исследование, опубликованное в Nature Communications, посвящено поведению трутней (самцов пчел), которые выпрашивают у рабочих пчел белковую пасту, так как не могут переваривать пыльцу самостоятельно.

Трутень (в центре) выпрашивает пищу у рабочих пчел. Автор: HHU/Steffen Köhler

Ученые выяснили, что за сложную последовательность действий, необходимую для получения пищи, отвечает транскрипционный фактор под названием «fruitless» (Fru). Этот белок активен только у самцов и действует как генетический переключатель, активируя целую сеть из примерно 1800 нейронов в мозге, которые обрабатывают сенсорную информацию и принимают решения.

Для автоматической оценки поведения на спинки трутней прикрепили QR-коды. Автор: HHU/Institute of Evolutionary Genetics

Используя технологию CRISPR-Cas9, исследователи создали мутантных пчел с «выключенным» геном Fru. Наблюдения с помощью камер показали, что такие трутни теряли способность правильно взаимодействовать с сородичами: реже просили еду и в итоге получали меньше пищи. При этом другие аспекты их поведения, включая обоняние, не пострадали.

Микроскопический снимок мозга трутня: нейроны, входящие в цепь Fru, отмечены зеленым. Автор: HHU/Institute of Evolutionary Genetics

«Наше исследование показывает, что это кооперативное поведение задается генетической программой, которая сформировалась в ходе эволюции», — пояснил профессор Мартин Байе. Эта программа определяет нейронные механизмы, которые на основе воспринимаемой информации решают, выполнять ли поведенческую последовательность и как долго.