Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Balarıları, karmaşık toplumları ve elektrik yükü oluşturmaya yetecek kadar enerji üreten kovanlarıyla doğada bir takım çalışması modelidir. Ayrıca, genetik olarak kalıtsal olan benzersiz bir özgecilik özelliği sergileyen nadir hayvanlardan bazıları gibi görünmektedirler. Bulgular, 25 Eylül'de Molecular Ecology dergisinde yayınlanan bir çalışmada açıklandı.

Kraliçe arı için her şeyini vermek

Amerikan Psikoloji Derneği'ne göre, insanlar özgeciliği, kendilerine zarar verme pahasına başka bir bireye fayda sağlayan davranışlar yoluyla sergilerler. Bazı psikologlar bunun sadece insana özgü bir özellik olduğunu ve hayvanlarda incelenmesinin farklı bir anlayış çerçevesi gerektirdiğini düşünmektedir. Hayvanlar farklı bir biliş düzeyine sahiptir, bu nedenle insanları özgeci olmaya iten şey, bal arıları gibi hayvanları özgeci görünen şekillerde hareket etmeye iten şeyden farklı olabilir.

Bu yeni çalışmada, araştırmacılar ilk olarak işçi bal arılarındaki retinue davranışının arkasındaki genetiği inceledi. Retinue davranışı, işçi arıların kraliçeye bakma, onu besleme veya tımar etme gibi eylemleridir. Belirli feromonlar tarafından tetiklendiğine ve işçi arıların her zaman dişi olduğuna inanılıyor. 

İşçi arılar kraliçenin mandibular feromonuna (QMP) maruz kaldıktan sonra kendi yumurtalıklarını devre dışı bırakırlar. Daha sonra QMP'nin diğer işçi arılara yayılmasına yardımcı olurlar ve sadece kraliçe arının ürettiği yumurtalarla ilgilenirler. Entomologlar bu davranışı 'özgeci' olarak değerlendirir çünkü işçi arılar kısır kalırken kraliçenin yavru üretme kabiliyetine fayda sağlar.

Ana arı aynı zamanda tipik olarak kovandaki tüm bal arılarının ya da çoğunlukla tümünün annesidir. İşçi arıları kraliçenin feromonuna ve maiyet davranışına daha açık hale getiren genler dişi ya da erkek ebeveynden aktarılabilir. Bununla birlikte, genler yalnızca dişi arı ebeveyninden aktarıldığında özgeci davranışla sonuçlanır.

"İnsanlar genellikle farklı fenotiplerin gen dizilimlerindeki ya da çevredeki farklılıklardan kaynaklandığını düşünür. Ancak bu çalışmanın gösterdiği şey, sadece genin kendisindeki farklılıklar değil, genin hangi ebeveynden kalıtıldığıdır" dedi. "Geni annesinden alan böceğin doğası gereği, gen dizilimi ne olursa olsun, muhtemelen genin babadan gelen kopyasından farklı davranacaktır."

Bir genetik savaşı 

Çalışma, İntragenomik Çatışmanın Akrabalık Teorisi adı verilen bir teoriyi desteklemektedir. Bu teori, anne ve babanın genlerinin hangi davranışları destekleyip desteklemeyeceği konusunda bir çatışma içinde olduğunu öne sürüyor. Önceki çalışmalar, erkeklerden gelen genlerin memelilerde, bitkilerde ve bal arılarında bencil davranışları destekleyebileceğini göstermiştir. Bu yeni çalışma, dişilerin genlerinde özgeci davranışları yavrularına aktarabildiğini gösteren bilinen ilk araştırmadır.

Ana arı birden fazla erkek arıyla çiftleştiğinden, işçi arılar genellikle aynı anneye ancak farklı babalara sahiptir. Bu da işçi arıların annelerinin genlerinden daha fazlasını birbirleriyle paylaştıkları anlamına geliyor. 

Breshnahan, "Bu nedenle Akrabalık Teorisi, anneden miras alınan genlerin bal arılarında özgeci davranışı destekleyeceğini öngörüyor" dedi. "Bir işçi arı, kendi başına üreyebileceğinden daha fazla işçi gen kopyası taşıyan annesi ve kız kardeşleriyle rekabet etmek yerine onlara yardım etmekten daha fazla fayda sağlar. Buna karşılık, dişinin yalnızca bir kez çiftleştiği türlerde, özgeci davranışı destekleyeceği tahmin edilen genler babanın genleridir."

Çatışma ağlarının tespit edilmesi

Ekip daha yakından bakmak için altı farklı bal arısı soyunu melezledi. Bresnahan bunun memelilerde ya da bitkilerde nispeten kolay olduğunu ancak böceklerde daha zor olduğunu söylüyor. Bu popülasyonları oluşturmak için Texas A&M Üniversitesi'nden ortak yazar Juliana Rangel ve Penn State Extension'dan Robyn Underwood'un bal arısı yetiştirme uzmanlığından yararlandılar.

Arı popülasyonları başarılı bir şekilde çaprazlandıktan ve yavrular yeterince büyüdükten sonra ekip, işçi arıların retinue davranışını tetikleyen feromona karşı duyarlılığını değerlendirdi.

Bresnahan, "Böylece, ebeveynler için kişiselleştirilmiş genomlar geliştirebilir ve ardından işçilerin gen ifadesini her bir ebeveyne geri eşleyebilir ve hangi ebeveynin o genin kopyasının ifade edildiğini bulabiliriz" dedi.

Ekip, bu intragenomik çatışma ile gen düzenleyici ağları tanımladı ve ebeveyn yanlılığı olan daha fazla genin ifade edildiğini buldu. Bu ağlar, önceki araştırmaların retinue davranışı ile ilişkili olduğunu gösterdiği genlerden oluşuyordu.

Çalışmanın eş yazarı ve Penn State entomologu Christina Grozinger yaptığı açıklamada, "İntragenomik çatışmayı gözlemlemek çok zordur ve bu nedenle davranış ve diğer özelliklerde varyasyon yaratmada oynadığı rolü inceleyen çok az çalışma vardır" dedi. "Bunun, intragenomik çatışmanın bal arılarındaki varyasyona katkıda bulunduğuna dair kanıt bulduğumuz üçüncü davranış olması, intragenomik çatışmanın arılarda ve diğer türlerde birçok özelliği şekillendirebileceğini göstermektedir."

Ekip, bu araştırmanın diğer hayvanlarda ve bitkilerde intragenomik çatışma üzerine daha fazla çalışma için bir plan sağlamaya yardımcı olacağını umuyor.

Kaynak: popsci.com