这些讨厌的蜜蜂在闷热的夏天飞来飞去，帮助研究人员揭示了影响社交行为的基因。本周发表的一项新研究发现，汗蜂的社交生活——以它们对汗水的吸引力命名——与特定基因的活动模式有关，包括与自闭症有关的基因。
“蜜蜂有复杂的社会行为,这个物种的蜜蜂,我们可以直接比较个体生活在社会群体,那些不生活在社会群体,”莎拉Kocher说,生态学和进化生物学助理教授和Lewis-Sigler整合基因组学研究所的普林斯顿大学,他领导了这项研究。“我们可以问:‘社会性动物和非社会性动物之间的根本区别是什么?’”
汗蜂在地面上筑巢，要么是由蜂王和工蜂组成的小型蜂群，要么是独居。研究人员比较了这两种蜜蜂的基因——社会性和非社会性——以发现基因和行为之间的关系。
研究人员发现，其中一个差异涉及基因合成素1a，它控制着大脑中化学信使的释放。研究总共发现了近200个与社会行为有关的基因变异，其中21个集中在或接近6个与人类自闭症有关的基因中。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
科彻说，汗蜂是研究社会行为背后的基因的理想选择，因为有些蜜蜂天生具有社会性，而有些则是独居的，尽管这两种蜜蜂都属于海蜇科。这两种蜜蜂都在地面筑巢，但群居蜜蜂生活在一个由蜂王和工蜂组成的等级社会中，就像它们的蜜蜂亲戚一样，而非群居的汗蜂则独居。
在Kocher开始研究汗蜂之前，没有多少科学家研究过它们行为背后的机制。塞西尔·普拉托奥克斯-库努(Cecile Plateaux-Quenu)是研究蜜蜂的为数不多的科学家之一。他是昆虫学家，在20世纪60年代记录了法国各地汗液蜜蜂的数量及其社会习性。
黄色的花朵为汗水蜜蜂提供了栖息地。
2010年，科克找到了这位退休科学家，并最终前往法国与她会面。Plateaux-Quenu帮助这位年轻的科学家在蒲公英、紫菀和雏菊之间穿行时，学会识别蜜蜂，找到它们的巢穴，并将昆虫用网捕获。
当时还是哈佛大学博士后研究员的Kocher将蜜蜂带回实验室分析它们的基因。她对数百只蓝舌目蜜蜂的基因组进行了测序，这些蜜蜂来自Plateaux-Quenu早在几十年前就将其归类为群居或独居蜜蜂的栖息地的地方。接下来，研究人员通过基因数据来检测基因活动模式和社会行为之间的相关性。
研究结果表明，一些基因的变异在导致或促成这些蜜蜂的社会行为方面发挥了作用。许多检测到的变异都是在基因编码的某些部分发现的，这些部分本身并不是基因，而是通过增强其他基因的活性来调控它们。
社会行为是复杂的，由多个基因而不是单个基因决定。基因对大脑发育很重要——它们协调神经元之间的连接，并在发育和儿童时期修剪这些连接。
去年对蜜蜂进行的另一项研究也发现了蜜蜂基因和自闭症基因之间的联系。Kocher说，这项研究和这项新研究的一个不同之处在于，蜜蜂本质上是社会性的，而汗蜂可以是社会性的，也可以是非社会性的。
Kocher说:“令人惊讶的是，我们各自得出了相同的结果。”她说:“这表明存在一组核心基因，在塑造不同物种的社会行为方面发挥着重要作用。”
研究人员正在普林斯顿的实验室里饲养蜜蜂。
这项研究除了Kocher之外，还包括普林斯顿路易斯-西格勒研究所博士后研究员Benjamin Rubin的贡献;里卡多·马拉里诺，前哈佛大学博士后研究员，现普林斯顿大学分子生物学助理教授;哈佛大学的霍皮·霍克斯特拉和娜奥米·皮尔斯;以及东安格利亚大学和中国科学院的道格拉斯·于。
这项工作得到了国家科学基金(NSF-IOS 1257543)、中国科技部、哈佛大学和普林斯顿大学以及霍华德休斯医学研究所的支持。
这项名为“halictid蜜蜂社会多态性的遗传基础”的研究发表在10月18日的《自然通讯》杂志上。# 10.1038 s41467 – 018 – 06824 – 8。