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在性交期间公蜜蜂注射致盲毒素给蜂王

他们说爱是盲目的,但如果你是一个女王蜜蜂,它可能意味着真正失去视力。

新研究发现,在性交过程中,雄性蜜蜂会注射毒素,导致暂时性失明。所有的性活动都发生在蜜蜂生命的短暂早期阶段,在此期间,雄性死亡,雌蜂可以活多年而不再交配。

加州大学河滨分校的昆虫学教授鲍里斯·贝尔说,男性会开发视力受损的毒素,以最大限度地利用他们可能获得的父亲后代的短暂机会。

“雄性蜜蜂想要确保它们的基因是通过阻止女王与其他雄性交配而传播的基因之一,”该研究的资深作者贝尔说,该研究发现了今天发表在eLife杂志上的这些致盲发现。“如果她看不清楚,她就不会飞。”

该团队确定的毒素是男性蜜蜂精液中含有的蛋白质,这种物质有助于维持精子。Baer团队的早期工作还发现蜜蜂精液毒素会杀死对手的精子。所有的蜜蜂都会产生这些蛋白质,尽管有些蜜蜂可能比其他蜜蜂更多。

几年前,贝尔作为一名博士生开始对蜜蜂的开创性液体感兴趣。在早期的项目中,他注意到如果大黄蜂王后只在注射过程中注射了液体而不是精子,那么女王就会停止交配并对男性越来越具有侵略性。他想了解原因。

大约10年前,贝尔和他的国际团队开始分析哪些蛋白质可以在蜜蜂的液体中找到。

“我们发现至少有300个'詹姆斯邦德','具有特定任务的小秘密特工,”他说。

该团队并没有完全惊讶地发现一种蛋白质可以攻击其他雄性的精子,因为这种行为可以在其他昆虫中找到。但他们惊讶地发现这种蛋白质会影响女王大脑中负责视力的基因。

为了测试蛋白质是否具有这种效果,Baer的团队用闪烁的光线呈现了受精的女王,并通过她大脑中的微小电极测量了她对它的反应。视觉和相应的飞行障碍效应在数小时内开始,但贝尔指出,从长远来看,它可能是可逆的,因为在建立新的殖民地时,皇后确实倾向于在以后的生活中成功飞行。

研究精液蛋白需要昆虫学家,生物学家,生物化学家等跨学科团队来识别它们并检查它们对蚁后的影响。

这个团队包括Baer的妻子和共同作者,加州大学河滨分校授粉专家Barbara Baer-Imhoof。作为这个项目的一部分,Baer-Imhoof进行了实验,在蜂巢入口处的扫描仪读取的蜂王背上安装了小标签。

“这些标签与杂货店自助结账柜台的标签类似,”Baer-Imhoof说。实验表明,如果他们被授精,皇后很难找到返回殖民地的路。

对蜜蜂交配习性的分子理解最终可用于改善育种计划,并帮助昆虫授粉我们吃的许多食物。

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