《科學(xué)》最新發(fā)表的一篇文章表明,蜜蜂大腦中的活性基因,,決定了它們是在家看護(hù)幼蜂,,還是外出采蜜。
多數(shù)生物學(xué)家相信,,許多種動物的基因,,都能強(qiáng)烈地影響其自身行為。但長期以來一直不能確定的是,,這種基因與行為之間聯(lián)系的密切程度有多大,,基因是僅僅預(yù)先決定某種動物行為,還是起著更大的作用,?美國伊利諾斯州大學(xué)查爾斯-韋特菲爾德等人,,研究了兩種類型的工蜂,以便從小蜜蜂入手,,回答這個問題,。不到3周齡的年輕工蜂,留在蜂房看護(hù)幼蜂,。但當(dāng)工蜂年齡達(dá)到3周的時候,,則通常轉(zhuǎn)變?yōu)椴擅鄯洌诜浞亢瓦b遠(yuǎn)的花叢中間,,飛來飛去地奔忙。對于工蜂來說,,這決不僅僅是變換個身份玩玩,,而是兩種完全不同的職業(yè)。
韋特菲爾德等從一個蜂房中取出了18只看護(hù)蜂和18只采蜜蜂,,用含有大約5500個蜜蜂基因的DNA芯片,,檢測了這36只蜂的大腦組織提取物,。在腦組織中大量產(chǎn)生蛋白的基因,不斷地進(jìn)行自身復(fù)制,。將復(fù)制的基因標(biāo)記上熒光,,然后將標(biāo)記了熒光的基因樣本,上樣在基因芯片上,,就可通過觀察芯片上發(fā)熒光的點的位置,,確定哪些是在蜜蜂大腦中具有活性的基因。
看護(hù)蜂與采蜜蜂之間,,有40%的活性基因是不相同的,。更重要的是,不同的看護(hù)蜂或不同的采蜜蜂之間,,其活性基因則非常相似,。為了確定工蜂的活性基因是否與其工作相聯(lián)系,或與其年齡相聯(lián)系,,韋特菲爾德等特制了一個蜂房,,使在其中的所有工蜂年齡都相同。這便迫使一部分仍然年輕的工蜂成為采蜜蜂,,而另一部分年齡太大的工蜂卻依舊是看護(hù)蜂,。韋特菲爾德等再采用基因芯片,比較了這個蜂房中年齡相同的12只看護(hù)蜂和12只采蜜蜂,。該實驗結(jié)果同樣顯示,,看護(hù)蜂和采蜜蜂之間的活性基因很不相同。
本研究的結(jié)論表明,,基因和行為之間的聯(lián)系程度,,比以前所認(rèn)識到的更加密切。領(lǐng)導(dǎo)著一個蜜蜂行為方面研究計劃的普渡大學(xué)遺傳學(xué)家格萊哥-亨特認(rèn)為,,該研究結(jié)果非常令人興奮,,將有助于發(fā)現(xiàn)開啟特定行為的主要基因。