单个基因指导蚂蚁社会行为

【字体: 时间:2001年11月20日 来源:

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   基因对行为的调控很难查明,即使是基本的行为也被认为受到多个基因以某种神秘方式相互作用的影响。但是乔治亚大学的火蚁研究人员声称他们识别了一个可能单独工作确定某一复杂社会行为的基因:即决定一个蚁群是有一个还是多个蚁后的行为。研究的这个基因 的作用方式似乎通过控制蚂蚁如何感知信息素以确定谁是蚁后而谁不是。

  火蚁有两个基本的社会组织形式。所谓monogyne的蚁后在结束其受精飞行后,靠自身存储的脂肪独立孵卵而无需工蚁的帮助,直到这些卵孵出成为工蚁并形成自己的群体。而Polygyne的蚁后则正相反,她们没有强壮肥 胖的身体,也没有monogyne的“女皇”的威严,要借助工蚁的协助来建立新的群落。 monogyne的蚁群只允许有一个蚁后,它们会杀死有可能成为蚁后的入侵者;而Polygyne的群落则可以有2到200个蚁后,并且还可以从附近的巢穴里接受新的蚁后。

   佐治亚大学的生物学家Michael Krieger和Kenneth Ross认为所有这些差异,是由蚂蚁拥有的Gp-9基因的某一种形式来决定的。研究人员将结果发表于11月15日的Science 在线杂志上。该基因编码一种信息素结合蛋白,对火蚁识别同伴至关重要的蛋白。遗传检测显示monogyne群落中的所有火蚁都有双拷贝的B等位基因,但是在Polygyne的群落中,至少有10%是杂合的,携带有一个突变的等位基因b,Krieger认为这个突变基因似乎编码了一个缺陷蛋白。

    Krieger说 ,尽管Polygyne群落会杀死含有BB等位基因的潜在蚁后,但不知为什么群落中的Bb成员好像可以“说服”其余蚂蚁接受Bb基因的蚁后。显然这些蚁后可以逃避攻击,是因为她们比BB蚁后的“皇后特质”少,而具有 信息素受体缺陷的Bb工蚁难以识别她们。

    这项研究”首次从整个生物学层面上打开了基因影响社会行为的研究大门“。伦敦动物学协会的Andrew Bourke评价道:”“从最基本的分子水平,到个体行为水平,直到群体水平。“

生物通摘译自 SCIENCE NOW 2001-11-15

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