Bergbienen haben eine alte Anpassung für die Nahrungssuche in großer Höhe

Монтикола даёт газа. (Juni 2019).

Anonim

Die in den Bergen lebenden ostafrikanischen Honigbienen weisen im Vergleich zu ihren Savannen-Verwandten deutliche genetische Unterschiede auf, die ihnen wahrscheinlich helfen, in großen Höhen zu überleben, berichten Martin Hasselmann von der Universität Hohenheim, Matthew Webster von der Universität Uppsala, Schweden und Kollegen. 2017, in PLOS Genetik.

Honigbienen, die in den Bergwäldern Ostafrikas leben, sehen anders aus und verhalten sich anders als Bienen, die in den umliegenden Tieflandssavannen leben. Bergbienen sind größer, dunkler und weniger aggressiv als Savannenbienen und können bei niedrigeren Temperaturen fliegen und Honig bewahren, wenn die Blüten nicht blühen. Um die genetische Grundlage für diese Höhenanpassungen zu verstehen, sequenzierten Forscher die Genome von 39 Bienen aus zwei Populationen in Kenia und zwei im Hochland. Die Genome aller Populationen sind sehr ähnlich, aber zwei Regionen auf Chromosom 7 und 9 zeigen konsistente Unterschiede zwischen Bienen, die in Umgebungen mit hoher und niedriger Höhe leben. Das Segment auf Chromosom 7 enthält z. B. Rezeptorgene für einen Neurotransmitter namens Octopamin, der beim Lernen und Sammeln eine Rolle spielt. Die klare Divergenz dieser beiden genetischen Variationen legt nahe, dass sie einen uralten Ursprung haben und wahrscheinlich in Bienenpopulationen vorhanden waren, bevor die Gruppen ihre Berg- und Savannenhabitate verbreiteten.

Diese umfassende Untersuchung der Genome hochgelegener Honigbienen in Kenia zeigt neue Einblicke in ihre evolutionäre Geschichte und die genetischen Grundlagen lokaler Anpassung. Wissenschaftler hatten geglaubt, dass Berg- und Savannenpopulationen jeweils unterschiedliche Unterarten sind. Der hohe Grad an Ähnlichkeit in ihren Genomen, wie sie in der aktuellen Studie gezeigt werden, zeigt, dass sie sich ständig miteinander vermischen. Die stark divergierenden Segmente stellen wahrscheinlich strukturelle Umordnungen wie Inversionen dar, in denen der Austausch von genetischem Material unterdrückt wird. Frühere Studien haben Octopamin als ein wichtiges Signalmolekül bei anderen Insekten identifiziert, die bei niedrigen Temperaturen und niedrigen Sauerstoffbedingungen leben.

Martin Hasselmann ergänzt: "Unsere Ergebnisse ergänzen mehrere andere wegweisende Studien (z. B. bei Heliconius-Schmetterlingen und Solenopsis-Ameisen), bei denen Anpassungen in ähnlicher Weise an strukturelle Varianten oder Supergene gebunden waren. Dieses Phänomen wurde jedoch noch nie bei Honigbienen dokumentiert. Unsere Ergebnisse sollten Daher wollen wir die Rolle von Supergenen in der Umweltanpassung weiter erforschen. Wir planen nun, die Verteilung dieser divergenten Segmente an anderen geografischen Orten zu messen und die funktionelle Verbindung dieser Gene mit dem Verhalten aufzuklären. "

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