Геномный анализ показывает, что самый распространенный в мире вид медоносной пчелы, впервые появился в Западной Азии около 7 миллионов лет назад, а затем распространился в Азии, Африке и Европе. Понимание эволюции медоносных пчел может помочь нам защитить этих важнейших опылителей.
Считается, что предки пчел произошли из Юго-Восточной Азии, но вопрос о том, произошли ли западные виды медоносных пчел (Apis mellifera) от предков медоносных пчел в Азии или после того, как их предки распространились в Африку, широко обсуждается.
Кэтлин Доганцис из Йоркского университета в Канаде и ее коллеги решили этот вопрос, проанализировав геномы 251 западной медоносной пчелы, охватывающих 18 подвидов, собранных со всей Европы, Африки и Азии.
Команда обнаружила, что западные виды медоносных пчел сначала эволюционировали в Западной Азии, а затем распространились в Европу и Африку, где различные подвиды сформировались в результате естественного отбора. Ключом к подходу исследователей было включение множества образцов из Африки и Азии.
«Мы сосредоточились на получении образцов из Африки и Азии, потому что они, как правило, недостаточно представлены [в исследованиях происхождения медоносных пчел]», - говорит Доганцис.
Сравнивая сходство геномов пчел друг с другом, команда пришла к выводу, что предок A. mellifera возник в Азии около 7 миллионов лет назад, а затем распространился в Африку и Европу около 6 миллионов лет назад.
Предыдущие исследования предполагали, что африканские и европейские подвиды эволюционировали в течение последнего миллиона лет, говорит Доганцис. Она говорит, что временные рамки могут быть более правильными, потому что в этих исследованиях основное внимание было уделено тому, когда появились подвиды, тогда как новое исследование в основном сосредоточено на том, откуда они распространились.
Дальнейший анализ показал, что основной ключевой набор из примерно 145 генов имеет мутации в своих последовательностях во всех подвидах A. mellifera, хотя эти пчелы адаптировались к совершенно разным климатам умеренных и тропических регионов.
Небольшой набор генов, участвующих в адаптации западной медоносной пчелы, был неожиданностью, поскольку геном A. mellifera в общей сложности содержит около 12000 генов, говорит Амро Зайед из Йоркского университета, который принимал участие в исследовании.
Однако понимание генов, участвующих в адаптации к новой среде, может оказаться полезным, по словам Доганцис. Это может обеспечить цели, если когда-либо будет сочтено необходимым генетически сконструировать медоносных пчел, чтобы они могли справиться с изменением климата.
В колониях тысячи рабочих пчел выращивают потомство, поддерживают структуру гнезда и собирают пищу. Когда исследователи изучили гены, участвующие в адаптации пчел, они обнаружили, что эти гены связаны с морфологией и поведением рабочих пчел, а не пчелиных маток, хотя последние производят яйца.
«Естественный отбор воздействует на рабочих, чтобы оптимизировать приспособленность их колоний, даже если они не являются репродуктивными [членами колонии]… подчеркивая альтруизм этих социальных насекомых», - говорит Пилар Де ла Руа из Университета Мурсии в Испании.
«Это исследование убедительно подтверждает гипотезу азиатского происхождения, которую провозглашают многие из нас, исследователей [области медоносных пчел]», - говорит Де ла Руа.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Источник: NewScientist.
