"Proceedings of the Royal Society B": Pszczoły, które się klonują

2021-06-10 22:19 aktualizacja: 2021-06-10, 22:23
Fot. PAP/Wojtek Jargiło
Fot. PAP/Wojtek Jargiło
Robotnice południowoafrykańskiego podgatunku pszczoły miodnej potrafią się klonować w miliony osobników, a z niektórych klonów rozwijają się nawet królowe, "przejmujące władzę" w ulu - informuje pismo "Proceedings of the Royal Society B".

Rozmnażanie bezpłciowe (partenogeneza) nie jest wśród owadów rzadkością, rzadko natomiast zdarza się, aby potomstwo było genetycznie identyczne z matką - w procesie rozmnażania dochodzi zwykle do rekombinacji materiału genetycznego, która wprowadza niewielkie zmiany.

Badania na temat bezpłciowej reprodukcji pszczół

Jednak robotnice zamieszkującego Afrykę Południową podgatunku Apis mellifera capensis potrafią się klonować w zasadzie bez rekombinacji - wykazał zespół Benjamina Oldroyda z University of Sydney (Australia).

O ile "zwykła" reprodukcja bezpłciowa prowadzi do typowych dla chowu wsobnego zaburzeń genetycznych, w przypadku potomstwa będącego idealną kopią zdrowego rodzica jest ono tak samo zdrowe.

Jedną z linii klonów obserwowano od roku 1990 - pszczoła powieliła się od tego czasu w setkach milionów kopii.

Jednak obecność klonów może być dla całej kolonii pszczół źródłem problemów. W typowym ulu rozmnażaniem zajmuje się tylko królowa, podczas gdy robotnice wykonują inne zadania. Jeśli na skutek jakichś niespodziewanych okoliczności życie ula zostanie zaburzone i robotnice zaczną się klonować, zamiast pracować będą zajmowały się składaniem jaj, a niektóre klony mogą się rozwinąć w królowe. Taka kolonia chyli się ku upadkowi, a klonujące się robotnice wędrują do innej kolonii. Tam nie przestają się rozmnażać, co zakłóca życie kolejnego ula.

“To jak zaraźliwy społeczny rak. Zabija co roku około 10 proc. południowoafrykańskich pszczelich kolonii" - mówi Oldroyd.

Aby zrozumieć, w jaki sposób klony robotnic unikają niebezpieczeństw chowu wsobnego, Oldroyd i jego współpracownicy porównali genomy robotnic, dziewiczych królowych oraz ich potomstwa.

Ponieważ królowe pszczół generalnie rozmnażają się płciowo, aby skłonić je do rozmnażania bezpłciowego naukowcy zastosowali "pasy cnoty" z paska taśmy chirurgicznej przymocowanej lakierem do paznokci. Mimo takiego zabezpieczenia, po odbyciu lotu godowego w towarzystwie samców niezapłodnione królowe składały jaja.

W trakcie badań przeanalizowano genomy jednej królowej i jej 25 larw oraz czterech robotnic i ich 63 larw. Jak się okazało, w przypadku potomstwa królowej poziom rekombinacji był 100 razy wyższy niż u sklonowanego potomstwa robotnic. "Córki" robotnic były w zasadzie idealnymi kopiami swoich matek.

Zdaniem badaczy sugeruje to, że u robotnic pojawiła się mutacja zapobiegająca rekombinacji genetycznej podczas reprodukcji.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

kgr/