汗蜂揭示社會(huì)行為基因基礎(chǔ)

生物學(xué)一個(gè)經(jīng)久不衰的謎題是一些動(dòng)物——從人類到蜜蜂——是如何變得很會(huì)社交的。如今，一項(xiàng)研究表明，在不起眼的汗蜂中，一個(gè)單獨(dú)基因的表達(dá)發(fā)生改變或許決定了哪些汗蜂是獨(dú)居者，哪些擅長社交。這個(gè)此前同人類自閉癥聯(lián)系在一起的基因，還同諸如小鼠、蝗蟲等動(dòng)物的社交行為存在關(guān)聯(lián)。最新發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家朝展示社會(huì)行為的共同進(jìn)化基石更進(jìn)了一步。

上世紀(jì)50年代，法國生物學(xué)家Cécile Plateaux-Quénu記錄了一種汗蜂——隧蜂的兩種不同行為。生活在法國較冷地區(qū)的雌性隧蜂通常并沒有“助手”，較溫暖地區(qū)的雌性隧蜂則擁有“助手”。同時(shí)，在較溫暖地區(qū)，雌性隧蜂會(huì)產(chǎn)下兩組卵——第一組孵化的隧蜂會(huì)照料第二組卵。Plateaux-Quénu的研究還證實(shí)，這種差異會(huì)被繼承。

20年后，如今在美國普林斯頓大學(xué)工作的進(jìn)化遺傳學(xué)家Sarah Kocher決定追蹤Plateaux-Quénu的開創(chuàng)性研究。她從法國3個(gè)寒冷地區(qū)和3個(gè)溫暖地區(qū)收集了150只蜜蜂。當(dāng)時(shí)還是哈佛大學(xué)博士后的Kocher和同事分析了這些蜜蜂的DNA，以尋找可能解釋上述兩種行為的遺傳差異。

在測序并比較了6組隧蜂的基因組后，研究人員發(fā)現(xiàn)了以62種基因?yàn)楹诵牡?00處差異。其中，一個(gè)被稱為syntaxin 1a的基因引起了人們的注意。它負(fù)責(zé)創(chuàng)建突觸融合蛋白—— 一種在神經(jīng)細(xì)胞之間傳遞信號(hào)時(shí)發(fā)揮重要作用的蛋白質(zhì)。Kocher介紹說，這個(gè)同諸多動(dòng)物社會(huì)行為聯(lián)系起來的基因，將群居和獨(dú)居汗蜂最好地區(qū)分開來。

隨后，Kocher測量了這個(gè)基因在群居和獨(dú)居汗蜂中的活躍性。該基因在群居汗蜂中的活躍度約是獨(dú)居汗蜂的15倍。