От Тим ​​Уоган 2015-08-28T00: 00: 00 + 01: 00

Фитохимикалите в храните контролират бъдещата роля на медоносни пчели в кошера

пчели

Възможно е липсата на химикали в полените и меда, а не нещо в пчелното млечице, което кара ларвите да растат в царица

Колониите на медоносната пчела Apis mellifera имат силно организирана, добре дефинирана структура, в която обикновено има само една плодородна матка, която може да снесе до 2000 яйца на ден. Неоплодените яйца растат и се превръщат в мъжки търтеи - пчели, чиято единствена функция е да оплождат маточници от други кошери - докато женските могат да се превърнат в маточници или работнички, стерилни пчели, които изпълняват необходимите функции за поддържане на кошера. Работниците хранят ларви, предназначени да станат кралици изключително пчелно млечице, което те отделят от жлезите в главите си, през цялото си развитие и след това. Но те само хранят ларвите, предназначени да станат работни пчели чисто пчелно млечице през първите три дни, след което смесват мед и пчелен хляб - вид преработен прашец.

Предишни изследвания показват, че диетата на ларвите контролира техните фенотипни характеристики, като метилира тяхната ДНК, за да промени експресията на различни гени. Но по-голямата част от работата е фокусирана върху идентифицирането на компонентите на пчелното млечице, които карат ларвите да се развият в маточници.

Мей Беренбаум и колегите му от Университета на Илинойс в Урбана-Шампайн са възприели различен подход, разглеждайки вместо това химикалите в пчелния хляб. През 2013 г. групата показа, че компонент от пчелен хляб, наречен p-кумарова киселина, образуван от разграждането на външното покритие на полени, повишава регулирането на няколко гена, необходими за детоксикация и имунитет2, които са важни за пчелите работнички. В новото изследване те разгледаха младите ларви, за да разберат дали могат да открият една и съща регулация на гените, контролиращи имунитета.

Това, което дамите не получават

Те премахват прясно снесените яйца от кошерите в университета и ги хранят с полусинтетична смес от пчелно млечице, към която са добавени различни количества р-кумарова киселина. След пет дни те премахнаха ларвите, смилаха ги и секвенираха пратената РНК, за да разберат кои гени се транскрибират в протеини. Те откриха повишено регулиране на гените, контролиращи имунната система, но това не беше всичко: „За наша изненада и радост, казва Беренбаум,„ Видяхме цял набор от гени, които бяха включени, които не виждате при възрастните ". Тези гени контролират пътищата на развитие.

За да проучат допълнително, изследователите отглеждат две групи новоизлюпени ларви чак до зряла възраст: едната на диета с пчелно млечице, другата на същата диета с добавена р-кумарова киселина. Когато изследователите ги дисектират, те откриват, че пчелите, на които е била давана р-кумарова киселина, имат значително по-слабо развити яйчници. Това показва, казва Беренбаум, че формирането на дама включва „не само това, което дамите получават в диетата си, но и това, което не получават. Това е детайл, който изглежда е избягал много дълго време “. Тя подчертава обаче, че изследователите не са доказали, че р-кумаровата киселина е „вълшебен химикал“. "В меда има огромно разнообразие от фитохимикали: бихме искали да разгледаме други фитохимикали, за да видим дали имат сходни или допълващи се ефекти."

Ришард Малешка от университета в Канбера в Австралия, който също е изучавал ефектите от диетата върху развитието на пчелите, казва, че макар да е добре известно, че химикалите в храните контролират генната експресия, сочейки към епидемията от затлъстяване при хората, „това е много важно, много значимо проучване ", показващо„ как един организъм, вместо да прекарва милиони години, развивайки нови гени и протеини, приема съставка на околната среда и я набира, за да ги контролира в своя полза ".