• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Studie avslöjar den underliggande genetiska grunden för kommunikation av haliktidbi och socialt beteende

    En Lasioglossum albipes (bilden) från bifamiljen halictidae. Vissa arter i familjen är solitära, andra lever i sociala grupper, och ytterligare andra, såsom L. albipes, kan producera både sociala och ensamma former. Kredit:Sam Droege/USGS

    Om du frågar de flesta vad de vet om bin, du kommer sannolikt att få svar som sträcker sig från deras favorittyp av honung till berättelser om deras värsta stickande upplevelser.

    Som det visar sig, inte alla bin producerar honung, har stingers, eller till och med lever i bikupor – den stora majoriteten av de cirka 20, 000 arter av bin över hela världen är ensamma varelser, lever vanligtvis i små hålor i jorden eller i kvistar av växter.

    I en nyligen publicerad studie publicerad i Förfaranden från National Academy of Sciences ( PNAS ), forskare från Harvard University, University of Melbourne, Tel Avivs universitet, och Princeton University undersökte hur skillnader mellan ensliga och sociala livshistorier kan driva fysiologiska och kemiska skillnader mellan varje typ av bins kommunikationssystem.

    "Det har funnits en långvarig teori om att insekter som lever i sociala grupper borde ha mer komplicerade krav på sina sociala nätverk eller kommunikationsnätverk, från de kemikalier de producerar till deras morfologi, medan ensamma insekter har mer enkla system, säger Sarah Kocher, en före detta Harvard postdoc som är författare till studien. "Det visar sig att den förutsägelsen verkligen är sann."

    Att identifiera en lämplig testperson var avgörande för experimentets framgång. Medan honungsbin och myror är bland de mest avancerade och välstuderade "eusociala" insekterna, eller insekter som har en reproduktiv arbetsfördelning, vanligtvis inklusive en drottning och sterila kaster av arbetare som hjälper till i boet, deras fasta kolonibeteenden gjorde dem osannolika kandidater för att förstå de evolutionära skillnaderna mellan kommunikationssystem i ensamma och sociala insekter – det finns inga ensamma exempel på dessa arter.

    Till skillnad från sina kusiner, dock, socialt beteende i halictid, eller svettbin, är flexibel.

    "Om du är [ett socialt bi], du behöver reagera på både miljömässiga och sociala signaler ... Ensamma bin möter helt enkelt inte samma variation av kommunikationsbehov, och den här analysen är verkligen kärnan i det, sa Sarah Kocher, en författare om studien. Kredit:Ann Wang

    "I denna speciella art av halictidbi, det finns vissa befolkningar som är ensamma och några som är sociala. Detta gjorde dem till ett idealiskt testämne för att hjälpa oss förstå sociala och ensamma kommunikationsmönster, " säger Naomi Pierce, Hessel professor i biologi vid institutionen för organism- och evolutionsbiologi vid Harvard University och en av studiens författare. Andra författare inkluderar Bernadette Wittwer, Abraham Hefetz, Tovit Simon, Li E.K. Murphy '16, och Mark A. Elgar.

    Efter att ha samlat in och undersökt prover från den fokala arten, Lasioglossum albipes, vars befolkning är antingen social eller ensam, samt representanter från 36 andra arter av halictidbin som skiljer sig åt i om de är sociala eller ensamma, forskarna upptäckte att sociala haliktider hade betydligt högre mängder sensoriska receptorer på sina antenner jämfört med deras ensamma kusiner. Likaså, kemikalierna de producerade för att kommunicera var olika.

    "Om du är [ett socialt bi], du måste svara på både miljömässiga och sociala signaler, " förklarar Kocher, "som "Är det här mitt bo? Är jag dominant?" Ensamma bin möter helt enkelt inte samma variation av kommunikationsbehov, och den här analysen är verkligen kärnan i det."

    Nästa steg sträcker sig från att studera den genetiska grunden för skillnaderna mellan sociala och solitära former av dessa bin och hur de har påverkats av sin miljö, att jämföra de olika typerna av bakterier som interagerar i deras matsmältningssystem och hur sammansättningen av dessa mikrobiota kan påverka deras värdar.

    För Pierce, denna typ av mödosamt vetenskapligt arbete förstärker värdet av naturhistoria.

    "Naturhistorien spelar verkligen roll, " säger Pierce. "Det var när man letade efter en klass av insekter som skulle visa variation i socialt beteende, och inse att vi inte skulle hitta det hos myror, eftersom myror redan var fixade med avseende på det beteendet, och vi skulle inte hitta det hos vanliga honungsbin, som också var fixerade i deras sociala beteende, som ledde oss till haliktidbiet. Den unika naturhistorien för denna grupp bin betydde verkligen, och genom att ta hänsyn till det, vi kunde ställa mycket mer inträngande frågor."

    Denna berättelse publiceras med tillstånd av Harvard Gazette, Harvarduniversitetets officiella tidning. För ytterligare universitetsnyheter, besök Harvard.edu.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com