蜜蜂天生竟具有內(nèi)部時(shí)鐘

結(jié)果表明，沒(méi)有蜜蜂顯示出自發(fā)的ca。從the出來(lái)后立即有24小時(shí)的節(jié)奏-不管與出生菌落的接觸程度如何-而88%的O. bicornis雌性和雄性都如此。沒(méi)有死的O. bicornis的12%。但是，隨著時(shí)間的推移，至少兩天大的時(shí)候，每只蜜蜂也發(fā)育出明顯的約。24小時(shí)的節(jié)奏。Beer和Helfrich-Foerster得出結(jié)論，獨(dú)角獸O.bees蜜蜂而非社交蜜蜂與功能性內(nèi)生生物鐘一起出現(xiàn)。

像蜜蜂和大黃蜂這樣的社交昆蟲(chóng)分別是從孤獨(dú)的蜜蜂和黃蜂進(jìn)化而來(lái)的。許多社交昆蟲(chóng)的一個(gè)共同特征是特定年齡的行為：當(dāng)它們從the中出來(lái)時(shí)，工人通常專門從事巢窩黑暗中的晝夜工作，從育雛開(kāi)始。但是隨著年齡的增長(zhǎng)，它們逐漸從巢的中心轉(zhuǎn)移到更具周期性的任務(wù)上，終只能在白天在外面覓食，直到生命的盡頭。在這里，研究人員發(fā)現(xiàn)有證據(jù)表明，這種從晝夜不停地轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄?jié)奏的任務(wù)(這種現(xiàn)象并非在單獨(dú)的昆蟲(chóng)中發(fā)生)，似乎是由于社交蜜蜂的內(nèi)源(即內(nèi)部)“晝夜”時(shí)鐘的成熟速度較慢。孤獨(dú)的蜜蜂。

他們發(fā)現(xiàn)在孤獨(dú)的紅色梅森蜜蜂Osmia bicornis中，各個(gè)年齡段的雌性都在覓食為后代提供食物，雌性和雄性出現(xiàn)具有成熟的，功能齊全的晝夜節(jié)律，如其24小時(shí)運(yùn)動(dòng)節(jié)奏和產(chǎn)生“起搏器”蛋白色素分散因子(PDF)的大腦細(xì)胞。

“我們的結(jié)果表明，與單獨(dú)的梅森蜜蜂相比，社交蜜蜂的晝夜節(jié)律時(shí)鐘成熟。我們預(yù)測(cè)，晝夜節(jié)律時(shí)鐘的快速成熟是祖先的狀況，并且將在整個(gè)孤獨(dú)的蜜蜂和黃蜂中找到。在整個(gè)生命周期中進(jìn)行覓食和進(jìn)行育雛護(hù)理。相反，社會(huì)物種的繼發(fā)發(fā)育可能是次要的，從而使年齡相關(guān)的行為從無(wú)環(huán)育雛轉(zhuǎn)向日常覓食，”卡塔琳娜·比爾博士(Katharina Beer博士)德國(guó)維爾茨堡朱利葉斯·馬克西米利安大學(xué)動(dòng)物生態(tài)學(xué)和熱帶生物學(xué)系。她的研究是由朱利葉斯·馬克西米利安大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)和遺傳學(xué)系主任夏洛特·赫爾夫里希·福斯特教授完成的，細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)前沿。

紅梅森蜜蜂是重要的農(nóng)業(yè)授粉媒介，遍及歐洲，北非和近東。與社交昆蟲(chóng)不同，這里沒(méi)有不育工人階級(jí)：雌性在其出生的巢中越冬，在春季出現(xiàn)，交配并在空心莖中建立新的巢。雌性在許多不同的植物上覓食花粉和花蜜，它們儲(chǔ)存在一排密封的細(xì)胞內(nèi)，每個(gè)細(xì)胞產(chǎn)一個(gè)卵。

Beer和Helfrich-Foerster收集了新出現(xiàn)的蜜蜂-從孤立的蜜蜂巢中梳出40名工人(雌性)，從孤立的O.bicornis p中取出56只雌性和31只雄性，并將它們放入內(nèi)部的單獨(dú)試管中運(yùn)動(dòng)活動(dòng)監(jiān)視器系統(tǒng)，用于注冊(cè)個(gè)人活動(dòng)的設(shè)備。紅外線束在每個(gè)管的中心交叉，每當(dāng)蜜蜂移動(dòng)時(shí)，紅外線束就會(huì)中斷。通過(guò)記錄出苗后3到45天全天候在黑暗中和恒溫下的活動(dòng)模式，研究人員可以得出每只蜜蜂的節(jié)律。