У трутней нашли ген, который отвечает за выпрашивание еды

Как один ген превращает пчелиную семью в единый механизм: сенсационное открытие биологов

Представьте улей как идеально отлаженный механизм: каждый житель точно знает свои обязанности, нет конфликтов за ресурсы, а питание распределяется по неписаным правилам. Учёные выяснили, что за эту удивительную социальную гармонию отвечает всего один ген — fruitless (fru).

От брачных ритуалов к социальному программированию

У большинства насекомых ген fru регулирует брачное поведение. Но у медоносных пчёл он эволюционировал, взяв на себя новую функцию — управление социальной кооперацией в колонии.

Ключевой исполнитель — белок FruM (мужская версия Fruitless):

активируется исключительно в нервной системе трутней; начинает работать уже на стадии куколки; формирует в мозге особую нейронную сеть из ~1 800 клеток.

Эта сеть связывает органы чувств (зрение, обоняние) с центрами принятия решений (грибовидными телами), создавая «социальный навигатор» насекомого.

Ритуал трофаллаксиса: как пчёлы делятся едой

В улье трутни демонстрируют удивительную согласованность:

Не конкурируют за пищу — получают питание через трофаллаксис (обмен жидкой пищей «изо рта в рот»). Соблюдают территориальность — держатся в медовой зоне или на периферии, избегая ячеек с пыльцой (её они не способны переварить). Следуют ритуалу — трутень приближается к рабочей пчеле, касается её головы антеннами и поддерживает контакт на протяжении всего кормления.

Эксперимент: что происходит, когда ген «отключают»

Биологи применили технологию CRISPR/Cas9, чтобы деактивировать ген fru у самцов. Поведение мутантов отслеживали с помощью системы BBAS (Bee Behavioral Annotation System), фиксирующей движения по QR‑кодам.

Результаты оказались поразительными:

Социальное поведение нарушилось: частота попыток получить еду упала вдвое, а длительность кормления сократилась. Навигация дала сбой: мутанты начали залезать в ячейки с пыльцой — поведение, несвойственное здоровым трутням. Базовые функции сохранились: двигательная активность, реакция на свет и запах матки остались неизменными.

Почему это открытие важно

Жёсткая генетическая программа даёт пчелиной семье решающие преимущества:

Оптимизация ресурсов: нет хаотичного блуждания — каждый знает своё место. Снижение нагрузки: рабочие пчёлы тратят меньше энергии на обслуживание трутней. Повышение выживаемости: слаженная работа увеличивает шансы всей семьи на выживание.

Что это значит для науки

Исследование, опубликованное в Nature Communications, демонстрирует:

как старые гены могут «перепрограммироваться» для новых задач; что сложное социальное поведение может регулироваться одним ключевым геном; как эволюция создаёт механизмы кооперации, превращая отдельных особей в единый «сверхорганизм».

Это открытие открывает новые горизонты в понимании эволюции социального поведения у животных — от насекомых до высших млекопитающих. Пишет "naked-science.ru". Ранее мы писали, 5 слов, в которых одна буква выдает безграмотность человека

Читайте также:

Вычисляю китайскую гречку еще в магазине: по одному взгляду. Делюсь, как распознать подделку и не купить ее

Уроки жизни, которые люди усваивают слишком поздно: надо знать всем от 16 лет и до 90

В Азии так делают уже сотню лет, а мы и не знали: как освежить комнату без особых усилий