Опубликована новая работа о том, как диета определяет развитие личинок пчёл — станут они рабочими пчёлами или пчелиной маткой. Согласно статье, опубликованной в журнале PLOS Genetics, перга и мёд содержат регуляторные молекулы растений — микроРНК, которые и подавляют развитие яичников у рабочих особей.
МикроРНК — малые некодирующие молекулы РНК, они есть у животных, растений и даже у некоторых вирусов. Роль микроРНК в организме — подавление активности генов.
О том, что диета играет ключевую роль в сложном процессе, определяющем, какая пчела вырастет из личинки — рабочая или матка, известно давно. Рабочие особи выкармливаются в основном пергой, матка — маточным молочком, продуктом, выделяемым пчёлами-кормилицами. В перге содержится немало растительной микроРНК, заметно больше, чем в маточном молочке.
Группа учёных из Нанкинского университета (кит. трад. 南京大學) (Китай) под руководством доктора Си Чэня (Xi Chen) проверила, могут ли растительные микроРНК влиять на развитие организма пчелы. Был поставлен эксперимент, в ходе которого насекомые питались пергой, искусственно обогащённой растительной микроРНК. Оказалось, что такое питание тормозит развитие пчёл — они меньше обычных, а их яичники ещё менее развиты, чем у нормально развивающейся рабочей особи.
Растительные микроРНК оказали аналогичное действие на личинок плодовой мухи. Дальнейшие эксперименты показали, что одна из наиболее распространённых микроРНК растений, содержащаяся в перге, влияет на ген TOR пчёл (белки, кодируемые этим геном, играют центральную роль в контроле клеточного роста).
Исследование позволяет по-новому взглянуть на историю формирования сложной структуры семьи у медоносной пчелы. Ранее считалось, что ключевую роль в развитии личинок играет маточное молочко, о функции растительной микроРНК известно не было. Яркий пример влияния микроРНК растений на развитие животных позволяет более полно понять эволюцию вида.
«Регулирование развития пчелы микроРНК растений — эволюционное приспособление, способствующее успеху колонии, развилось на основе межвидового партнёрства. Дальнейшие исследования в этой области могут пролить свет на влияние растений на эволюцию эусоциальности», — заключает доктор Си Чэнь.
Стоит заметить, что идея о том, что перга содержит вещества, которые подавляют некоторые гены, не нужные при выкармливании рабочей пчелы, появилась не впервые. В 2015 году в журнале Science Advances была опубликована работа, в которой действующим таким образом веществом объявлялась p-кумаровая кислота.