A "te vagy az, amit eszel" kifejezés új dimenziót kap a méhekben. Az étrendben található növényi RNS munkává teszi a lárvákat.

étrendjükben

A méhek a méhkirálynő által rakott petékből születnek, amelyekből három nap után kikel a lárva. Érdekes módon minden nőstény lárva egyforma, és hogy munkássá vagy méhkirálynővé fejlődik-e, az étrendjük határozza meg.

A lárvák, amelyekből a dolgozók kikelnek, a kikelés után az első három napban az anya-hígtrágyát táplálják, majd pollenből és mézből álló étrendre váltanak (ezt a keveréket méhkenyérnek is hívják, az angol kenyérből).

A kiválasztott lárvákat azonban legfeljebb hat napig táplálják az anyahígtrágyával, ami felgyorsítja fejlődésüket és növekedésüket. Ennek eredménye egy méhkirálynő, amelynek nemi szervei teljesen kifejlődtek, és a steril dolgozóktól eltérően termékeny. A csomók viszont kikelnek a meg nem termékenyített petékből.

Eddig azt feltételezték, hogy a méhkirálynő fejlődése a lárvából az anya-hígtrágya egyedülálló összetételének köszönhető, amelyet sokáig biztosítanak számukra.

A PLOS Genetics tudományos folyóiratban augusztus végén megjelent új tanulmány szerint nagy jelentőséget kell tulajdonítani a leendő munkavállalók "szegényebb" étrendjének is.

A méhkenyér (virágpor és méz keveréke) növényi eredetű anyagokat tartalmaz, amelyek lassítják a lárvák fejlődését, ami lehetővé teszi a steril méhmunkások kialakulását.

A méhek a földeken pusztulnak el, mint a vegyi támadások, a Földművelésügyi Minisztérium nem látja

Háromféle méh

A méhek csalánkiütésben élnek - hím patakokból és két nőstényből álló méhközösségek. Egy méhkirálynő és lánya, egy kopár munkás. Ez a három méhtípus különbözik morfológiában (testszerkezet), fiziológiában és társadalmi funkcióban.

A méhkirálynőket szaporodáshoz használják. Nagyobbra nőnek, fejlődésük gyorsabb, mint a dolgozóké, és tovább élnek. Teljesen kifejlett nemi szerveiket tojásrakásra használják. Naponta akár kétezret is be tudnak tölteni.

A patak nem megtermékenyített petékből kel ki. Feladatuk a királynővel való párosítás. Párzás után a királynő megtermékenyített petesejteket rak le, amelyekből nőstény méhek lárvái kelnek ki. Az étrendtől függően vagy királynők, vagy munkások kelnek ki belőlük. A munkaméhek egyre kisebbek, és nem rendelkeznek funkcionális reproduktív szervekkel. Ezek valójában fejletlen és steril nőstények.

Kattintson a kép nagyításához. Fotó - Martina Hestericová/Creative Commons

Az élelmiszer jelentősége a méhlárvák fejlődése során több éve ismert. Azt azonban, hogy melyik élelmiszer-összetevő felelős a lárvák eltérő fejlődéséért, egyelőre nem ismerték jól. Kegan Zhu vezette kínai tudósok csoportja ezért megvizsgálta a méhkenyérben található növényi mikroRNS (röviden miRNS) hatását a lárvák fejlődésének sebességére.

Méh kenyér

A növényi miRNS a ribonukleinsav (RNS) 19–24 nukleotid hosszúságú régiója. Ezek egyszálú nukleinsavak, amelyek nem kódolják a fehérjetermelést. Ehelyett kötődhetnek a mediátor RNS más szálaihoz. Befolyásolhatják egyes gének kifejeződését, azaz a genetikai információk megvalósulását.

Öt évvel ezelőtt a biokémikusok felfedezték, hogy az állatok táplálékából származó növényi miRNS-ek felszívódnak a véráramba és felhalmozódnak a különféle szövetekben, ahol megváltoztatják bizonyos gének aktivitását.

Ezek a megállapítások, valamint az a tény, hogy a leendő munkaméhek étrendje gazdag növényi komponensben, amely miRNS-eket - azaz pollent - is tartalmaz, motivációként szolgált az új kutatásokhoz. A kutatók úgy döntöttek, hogy megvizsgálják, hogy a pollenben található RNS ezen rövid szakaszai nem játszhatnak-e szerepet a jövőbeli méhek sorsának meghatározásában.

Az anyahíg állati eredetű, és a fiatal munkavállalók garatmirigyében képződik. Ezzel szemben a hétköznapi munkások étrendje növényi eredetű, és mézzel kevert virágport tartalmaz. A növényi összetevők magas aránya miatt ez a "méhkenyér" gazdag miRNS-ben.

Az étrend hatása a méhlárvák fejlődésére. Az étrendben található magas növényi miRNS-tartalom megváltoztatja a gének expresszióját, és ezáltal lassítja fejlődésüket. Az eredmény egy steril dolgozó. Fotó - PLOS, Xi Chen, Kegan Zhu.

Az RNS-tartalom nagy különbsége a méhlárvák étrendjében arra utal, hogy a miRNS-ek felelősek lehetnek különböző fejlődésükért. Ezért a tudósok laboratóriumi körülmények között tanulmányozták a lárvák fejlődését.

Ha magas növényi miRNS-tartalmú táplálékkal etették őket, fejlődésük lelassult, kisebb méretűre nőttek és sterilek voltak. Azok a személyek, akik miRNS nélkül diétáztak, nagyobb méretűre nőttek, és petefészkeik teljesen kifejlődtek.

Részletesebb tanulmányban a biokémikusok azt találták, hogy a növényi miRNS-ek kötődnek és inaktiválják az amTOR nevű gént, amely egyébként a lárvát királynévé változtatja. Azt is megállapították, hogy ha a lárvák étrendjében a miRNS-tartalom túl magas volt, akkor meghaltak.

Még polipokban is

A méhlárvák fejlődésének lelassítása mellett a kutatók a Drosophilla melanogaster legyek, más néven borlégy vagy polip lárváira gyakorolt ​​hatását is megvizsgálták.

Ezekben a lárvákban is a miRNS-ek jelenléte az étrendben a fejlődés lelassulását, az így létrejött egyed kisebb méretét, a petefészkek csökkenését és lényegesen kisebb számú petesejtet okozott. Annak ellenére, hogy a polipok nem társadalmi rovarok.

A kutatások eredményei azt mutatják, hogy az RNS-molekulák átvihetők az élőlények különböző tartományai között is, és az átadás után megváltoztathatják a génexpressziót, valamint a szervezetek szöveti funkcióit.

A tudósok szerint valószínűleg nem a miRNS-ek szakaszai jelentik az egyetlen olyan tényezőt, amely szabályozza a méhlárva fejlődésének változásait. Új kutatások azonban feltárták az RNS-transzfer mechanizmusait a különböző területek vagy folyamatok között, amelyek befolyásolják a fajok úgynevezett koevolúcióját.