Czy wiesz, że u podstaw życia społecznego pszczół i ludzi leżą wspólne mechanizmy genetyczne? Amerykańscy naukowcy przeprowadzili badania, które wykazały, że niektóre geny – te wpływające na towarzyskość pszczół miodnych – są powiązane z zachowaniami społecznymi u ludzi.
Ian Traniello z University of Illinois (USA) i jego zespół w ogólnodostępnym czasopiśmie „PLOS Biology”16 września 2025 roku opublikowali wyniki badań, które wskazują na starożytne korzenie zachowań społecznych podtrzymane u różnych gatunków.
Okazuje się, że u gatunków żyjących stadnie istnieje indywidualna zmienność towarzyskości – niektóre osobniki są wysoce społeczne i dobrze zintegrowane w swoim społeczeństwie, podczas gdy inne preferują życie bardziej na uboczu i wchodzenie w mniej interakcji społecznych. Taka zmienność może być zdeterminowana wieloma czynnikami, jak nastrój, status społeczny, wcześniejsze doświadczenia i genetyka. Niestety, mechanizmy genetyczne i molekularne, które wpływają na towarzyskość jednostki, są jeszcze słabo poznane.
Naukowcy wykorzystali połączenie sekwencjonowania genomu, analizy ekspresji genów w mózgu i obserwacji behawioralnych, aby zbadać mechanizmy genetyczne leżące u podstaw zmienności zachowań społecznych u zachodnich pszczół miodnych (Apis mellifera). Zebrali dorosłe pszczoły miodne z trzech rodzin i przymocowali do ich ciał maleńkie kody kreskowe, by śledzić ich zachowania społeczne w przeszklonych ulach obserwacyjnych.
Sekwencjonowanie całego genomu 357 pszczół ujawniło 18 wariantów genetycznych związanych z tendencją do dzielenia się pożywnymi płynami ze współlokatorami (zachowanie znane jako trofalaksja). Kilka z tych 18 wariantów znajdowało się w obrębie dwóch genów: neuroliginy-2 i nmdar2, mających podobną sekwencję do genów, które wcześniej były powiązane z autyzmem u ludzi. Sekwencjonowanie transkryptomu (zestawu cząsteczek mRNA obecnych w określonym momencie w komórce, grupie komórek lub organizmie) ujawniło również ponad 900 genów, które były tym bardziej wyrażane w mózgu, im częściej pszczoła wchodziła w interakcje ze swoimi współtowarzyszami.
Wyniki badań pokazują podobieństwa w mechanizmach genetycznych leżących u podstaw zachowań społecznych u ludzi i pszczół. Towarzyskość jest złożoną cechą, kontrolowaną przez wiele genów, ale te wspólne cechy genomu sugerują, że istnieją starożytne molekularne elementy budulcowe życia społecznego, które zostały zachowane przez miliony lat ewolucji, nawet jeśli ludzie i pszczoły wyewoluowali życie społeczne niezależnie.
„Główną cechą wszystkich społeczności jest to, że ich członkowie często angażują się w relacje między sobą, ale różnią się skłonnością do ich nawiązywania. Łącząc zautomatyzowane monitorowanie interakcji społecznych, sekwencjonowanie DNA i transkryptomikę (określa miejsce i czas aktywności genów poprzez badanie transkryptomu – przyp. red.) mózgu w koloniach pszczół miodnych, zidentyfikowaliśmy ewolucyjnie zachowane molekularne korzenie towarzyskości wspólne dla filogenetycznie odrębnych gatunków, w tym ludzi” – wyjaśniają amerykańscy naukowcy.
– Owady społeczne są idealne do śledzenia zachowań całej kolonii, a technologia jest obecnie tak zaawansowana, że możemy monitorować, co każda pszczoła robi przez większość swojego życia. W badaniu tym staraliśmy się pójść o krok dalej, myśląc: możemy obserwować wszystkie te zwierzęta, wiemy, z kim angażują się społecznie w relacje poprzez interakcje związane z dzieleniem się jedzeniem, wiemy, jak się poruszają i gdzie spędzają czas. Zestaw narzędzi molekularnych dla pszczół miodnych jest obszerny i stale się powiększa, a my możemy również badać strukturę genomu lub wzorce ekspresji genów w mózgu, ponieważ odnoszą się one do zmienności interaktywności społecznej. Zadaliśmy sobie pytanie, w jaki sposób możemy połączyć technologię, aby zadać ogólne pytania na temat molekularnych podstaw organizacji społecznej i przetestować hipotezę, że niektóre z tych cech mogą być zachowane u różnych gatunków – wyjaśnia Ian Traniello.
„Ekspresja indywidualnych różnic w zachowaniach społecznych, od ludzi po pszczoły miodne, wywodzi się z konstelacji oddziałujących na siebie czynników neurobiologicznych i fizjologicznych. Chociaż żaden pojedynczy gen ani wariant genetyczny sam w sobie nie napędza towarzyskości, identyfikacja wspólnych genomowych podstaw interaktywności społecznej w różnych taksonach wskazuje na zachowane molekularne elementy budulcowe życia społecznego. Przewidujemy, że nowe narzędzia do automatycznego śledzenia będą dawać możliwość polepszania szczegółowości takich porównań behawioralnych wśród zwierząt społecznych, dodatkowo promując rolę owadów społecznych w wyjaśnianiu, w jaki sposób mózg i genom ewoluowały, aby wspierać skomplikowane życie społeczne obserwowane w różnych społecznościach zwierzęcych” – podsumowują badacze.
Artykuł „Genetic variation influences food-sharing sociability in honey bees” ukazał się 16 wrzesnia 2025 roku w czasopiśmie „PLOS Biology”: https://plos.io/45UeLwl.
Źródło: eurekalert.com, plos.io
Foto: freepik.com