97久久精品人人做人人爽-97久久香蕉国产线看观看-996久久国产精品线观看-9999国产精品欧美久久久久久

通常，社會性昆蟲中的職蟲（工蜂或工蟻）被認為是不育的“勞動者”。然而事實并非如此，在約80%的社會性昆蟲中，職蟲仍保留了生殖能力。這種能力與其社會性發展程度密切相關，即在高度社會化類群中，職蟲高度不育；在初級社會性昆蟲中，它們仍保有完整的卵巢結構，具備生殖潛能。工蜂（蟻）的生殖決策，對整個蜂（蟻）群的發展具有關鍵影響，這一過程受到環境中多種因素的精細調控，但學界對其具體的調控機制尚不明晰。近期，中國科學院動物研究所研究團隊，揭示了地熊蜂工蜂生殖階級的建立機制，即工蜂生殖階級的形成受到群體感應信息素與行為互動的協同調控。初級真社會性昆蟲地熊蜂，為職蟲生殖調控機制研究提供了理想模型——即便蜂王存在，仍有約40%的工蜂會產下未受精的雄蜂卵，但在無王情況下，即使食物充足、環境適宜，單獨飼養的工蜂七天后卵巢仍不發育。在兩只工蜂共處時，會發生爭斗行為，勝者往往獲得生殖權。同時，隨著群體規模擴大，工蜂的生殖潛力也隨之增強。這些現象暗示，工蜂的生殖受到多種社會環境中的信號調控。研究團隊從兩只地熊蜂工蜂的互作范式出發，通過行為實驗設計發現，僅靠“打贏”不足以啟動工蜂卵巢發育。且一旦在爭斗后將優勢工蜂隔離開，其卵巢發育速度便會減緩。隨后，研究團隊分別測試了聲音、視覺、揮發性氣味等非接觸性信號，和陪伴蜂、生存介質等接觸性信號的作用，最終確認工蜂的生殖啟動還需要環境中介質和同伴接觸性信號的共同參與。研究團隊通過對環境介質和不同來源化學物質的提取與回補實驗，確認一類化學信號對工蜂卵巢發育具有重要作用，并總結出該信號的三個特性：屬于自分泌型角質層化合物、在蜂群中廣泛分布、具有閾值效應。同時，研究團隊在單獨飼養的工蜂中回補這類化合物，發現僅憑化學信號并不能激發其生殖。隨后，研究團隊在工蜂打斗行為發生前后分別添加信息素回補。結果顯示，兩種時序均能誘導工蜂生殖，這說明信息素感知時機與打斗行為的發生順序并不固定，二者協同作用才是關鍵。研究團隊通過整合多種層析技術、衍生化處理、氣相色譜—質譜聯用及電生理記錄，并結合生物活性驗證，從40多種候選化合物中鎖定觸發工蜂生殖信息素成分的兩種烯烴。在正常有蜂王的蜂群中，研究團隊進一步驗證了這兩種信息素的功能。蜂群實驗表明，群體規模越大，工蜂的生殖潛力越強，且蜂蠟中這兩種烯烴的含量與群體大小呈正相關。同時，在小規模蜂群中外源添加蜂蠟提取液或兩種烯烴，均能在有王情況下，明顯提升工蜂的生殖潛力。由于這類信息素具備自分泌、響應群體規模、具閾值效應等特征，研究團隊將其定義為“群體感應信息素”。該研究發現了可誘導工蜂卵巢發育的信息素，揭示了工蜂通過自組織方式調控生殖的“群體智慧”，并提出了“群體感應信息素模型”在社會性昆蟲生殖調控中的新機制，為學界理解昆蟲社會性演化提供了新視角。相關研究成果發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會的支持。????論文鏈接在二元范式中環境介質和陪伴蜂對工蜂卵巢發育的影響介質中化學信號的剝奪和回補實驗范式信息素和爭斗行為的協同作用