Самцы медоносных пчёл вводят маткам токсины, вызывающие временную слепоту, во время спаривания
Новое исследование показывает, что самцы медоносных пчёл вводят токсины во время спаривания, которые вызывают у маток временную слепоту. Весь половой акт происходит в короткий ранний период жизни пчелы, после которого самцы умирают, а матки могут жить много лет, больше не спариваясь.
Борис Баер, профессор энтомологии из UC Riverside, объясняет, что самцы вырабатывают токсины, ухудшающие зрение, чтобы максимизировать свой единственный шанс оставить потомство.
«Самцы хотят гарантировать, что их гены будут переданы, отговаривая матку от спаривания с другими самцами», — сказал Баер, старший автор исследования, опубликованного в журнале eLife. — «Она не может летать, если плохо видит».
Токсины, идентифицированные командой, — это белки, содержащиеся в семенной жидкости самцов, которая помогает поддерживать жизнеспособность сперматозоидов. Более ранние работы команды Баера также обнаружили в семенной жидкости медоносных пчёл токсины, убивающие сперму соперников. Все медоносные пчёлы производят эти белки, хотя некоторые могут производить их больше.
Примерно 10 лет назад Баер и его международная команда начали анализировать, какие белки содержатся в семенной жидкости медоносных пчёл.
«Мы обнаружили по крайней мере 300 таких "Джеймсов Бондов" — маленьких секретных агентов со специальными миссиями», — сказал он.
Команда не была полностью удивлена, обнаружив белок, атакующий сперму других самцов, так как такое поведение встречается у других насекомых. Но они были удивлены, обнаружив белок, который воздействует на гены, ответственные за зрение в мозге матки.
Чтобы проверить этот эффект, команда Баера предъявляла осеменённым маткам мерцающий свет и измеряла её реакцию с помощью крошечных электродов в мозге. Эффект ухудшения зрения и, как следствие, способности к полёту проявляется в течение нескольких часов. Однако Баер отмечает, что он, вероятно, обратим в долгосрочной перспективе, поскольку матки успешно летают позже в жизни, когда основывают новые колонии.
В исследовании участвовала жена Баера и соавтор, специалист по опылению из UC Riverside Барбара Баер-Имхоф. В рамках проекта она проводила эксперименты, прикрепляя к спинам маток крошечные метки, которые считывались сканерами у входа в улей.
«Метки были похожи на те, что используются на кассах самообслуживания в продуктовых магазинах», — сказала Баер-Имхоф. Эксперимент показал, что осеменённым маткам было трудно найти дорогу обратно в свои колонии.
Молекулярное понимание брачных привычек медоносных пчёл в конечном итоге может быть использовано для улучшения программ разведения и помощи насекомым, которые опыляют многие продукты, которые мы едим.
«Более трети того, что мы едим, зависит от опыления пчёлами, и мы очень долго принимали их услуги как должное», — сказал Баер. — «Однако за последние два десятилетия пчёлы пережили массовую гибель. Всё, что мы можем сделать, чтобы помочь увеличить их численность, пойдёт на пользу и людям».