速激肽信號工蜂生理反應閾值示意圖 中國農(nóng)科院蜜蜂所供圖
工蜂有高度精細的勞動分工,有的是哺育蜂,有的是采集蜂。這是由什么決定的呢?近日,中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所科研人員從神經(jīng)肽調(diào)節(jié)生理反應閾值的角度揭示了工蜂勞動分工的調(diào)控機制,為研究動物行為的可塑性提供了新的視角。相關研究成果發(fā)表于eLife。
論文作者韓賓介紹,蜜蜂是人工馴養(yǎng)的重要經(jīng)濟昆蟲之一,已經(jīng)有3000年以上的飼養(yǎng)歷史。作為一種社會性昆蟲,蜂群中的工蜂具有高度的勞動分工。年輕的工蜂主要從事幼蟲哺育工作(哺育蜂),之后出巢從事食物采集工作(采集蜂)。采集蜂中又有更精細的采集花粉和采集花蜜的分工。然而,這種勞動分工的調(diào)控機制一直未被深入解析。
該研究利用蜜蜂喙伸反射發(fā)現(xiàn),哺育蜂、花粉采集蜂、花蜜采集蜂對幼蟲、花粉、蔗糖溶液都具有顯著不同的反應閾值。這表明對特定刺激的反應閾值差異是決定工蜂勞動分工的關鍵。
進一步的神經(jīng)肽組學研究發(fā)現(xiàn),速激肽信號通路在調(diào)節(jié)反應閾值中發(fā)揮關鍵作用。隨后,研究人員利用神經(jīng)肽注射和RNA干擾證明,速激肽能夠特異性地調(diào)控工蜂與其行為特異性相關的反應閾值,而對與任務無關的刺激沒有影響。
研究同時發(fā)現(xiàn),速激肽信號在調(diào)控中華蜜蜂與意大利蜜蜂采集和哺育行為差異中發(fā)揮重要作用。研究結果為深入理解蜜蜂社會行為的神經(jīng)調(diào)控提供了新的理論依據(jù)。
相關論文信息:https://doi.org/10.7554/eLife.64830