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Bee Studie gibt neue Einblicke in die Genetik der Neuheit-seeking Verhalten beim Menschen
US-Wissenschaftler, die Verbindungen zwischen Genen und dem Scouting-Verhalten bei Bienen untersuchen, haben einige faszinierende Ähnlichkeiten im Verhalten von Menschen und Insekten entdeckt, die vermuten lassen, dass das Merkmal, von dem angenommen wird, dass es sich in diesen Linien getrennt entwickelt hat, einige genetische Komponenten teilt. Gene Robinson, ein Entomologe und Genetiker an der Universität von Illinois, Urbana-Champaign, und Kollegen berichten ihre Ergebnisse in der 9. März Online-Ausgabe von Wissenschaft.
Sie beginnen ihren Bericht damit, dass wir wenig über die molekularen Grundlagen der Verhaltensunterschiede zwischen Individuen wissen.
Ein Verhalten, das viele Wissenschaftler interessiert, die Insekten untersuchen, ist das der Honigbienenspäher. Anders als viele Sammler warten sie nicht darauf, dass ihnen gesagt wird, wohin sie gehen sollen. Sie sind die unerschrockenen Pioniere der Honigbienengesellschaften.
"Scouts gehen raus und suchen selbstständig nach Essen", erzählte Robinson WissenschaftJETZT. Sie suchen auch nach neuen Nistplätzen.
In Bienengesellschaften sind Pfadfinder Frauen, die ständig nach neuen Nahrungsquellen suchen. Wenn sie einen finden, fliegen sie zurück in die Kolonie und kommunizieren ihre Neuigkeiten mit dem berühmten "Schwänzeltanz". Sie zeigen dann kein Interesse mehr an der neuen Entdeckung und fliegen auf einer neuen Mission wieder ab.
Für diese Studie verglichen Robinson und Kollegen Unterschiede zwischen Pfadfindern und Feldhunden, die nicht scouten.
Sie identifizierten Pfadfinderbienen in einer Kolonie, indem sie einen Bienenstock in einen großen Außenkäfig legten, der von einem Gitter umgeben war, in das die Bienen nicht eindringen konnten. Sie stellten eine Nahrungsquelle außerhalb der Bienenstöcke und ließen die Bienen sich daran gewöhnen.
Dann stellten sie eines Tages eine alternative Nahrungsquelle in einem anderen Teil des Geheges vor und beobachteten, wie Bienen sie "entdeckten". Sie markierten diese Bienen, indem sie einen Hauch von Farbe auf ihre Körper tupften. Die Farbe der Farbe identifizierte die neue Nahrungsquelle.
Die Forscher wiederholten dies am nächsten Tag mit einer zweiten alternativen Nahrungsquelle. Wieder warteten sie darauf, dass die Bienen sie fanden, und markierten sie mit einer anderen Farbe.
Am dritten Tag stellten sie eine dritte alternative Nahrungsquelle vor und markierten wiederum die Bienen, die sie mit einer dritten einzigartigen Farbe gefunden hatten.
So konnte eine Pfadfinderin drei verschiedene farbige Flecken auf ihrem Körper bekommen. Die Forscher definierten eine Pfadfinderin als eine, die mindestens zwei solcher farbigen Flecken hatte, was darauf hinwies, dass sie mindestens zwei neue Nahrungsquellen besucht hatte.
Am Ende des Experiments nahmen die Forscher die Bienen gefangen, die die Nahrungsquellen besuchten. Einige von ihnen waren Späher (mit zwei oder mehr verschiedenfarbigen Punkten), und die anderen waren keine Späher oder Sammler.
Sie entfernten die Gehirne von den gefangenen Bienen und verglichen die Muster der Genexpression zwischen Spähern und Nicht-Spähern.
Sie fanden signifikante Unterschiede in der Genexpression in etwa 16% der 7.500 Gene in beiden Bienentypen.
Sie verglichen diese Ergebnisse mit denen, die bereits aus umfangreichen Untersuchungen bei Vertebraten, einschließlich Menschen, bekannt sind, und entdeckten, dass einige der Gene, deren Expression in den Pfadfinderbienen einzigartig war, auch mit der Neuheit bei Wirbeltieren in Verbindung standen. Dazu gehörten einige Rezeptoren für die Neurotransmitter Dopamin und Glutamat, die beide auch beim Menschen vorkommen.
In einer letzten Phase ihrer Studie testeten Robinson und Kollegen, was passierte, als sie den nicht-suchenden Bienen die "fehlenden Zutaten" gaben.
Als die Forscher Glutamat an die nicht kriechenden Bienenzüchterbienen gaben, suchten sie eher nach Nahrung, als ihr Bienenstock in einem neuen Gehege untergebracht wurde. Indem sie ihnen gleichzeitig einen Glutamat-Inhibitor gaben, stoppten sie ihr Suchverhalten.
Als die Forscher ihnen Octopamin, eine Chemikalie, die den Dopaminrezeptor aktiviert, verabreichten, hatte dies den gleichen Effekt: Die nicht scoutierenden Bienen zeigten Scouting-Verhalten.
Die Forscher folgerten, dass neuheitssuchendes Verhalten bei Wirbeltieren wie Menschen und Insekten wie Bienen die gleichen oder ähnliche genetische Komponenten haben.
Das ist faszinierend, denn Menschen und Bienen stehen dem Stammbaum von Lebewesen keineswegs nahe. Wenn man weit genug entlang der Äste zurückgeht, ist der gemeinsame Vorfahre wahrscheinlich eine Art Meeresflatwurm, sagt Robinson, und die Chancen, dass diese Art Späher hat, sind praktisch null.
Robinson sagt, dass ihre Ergebnisse die Möglichkeit aufwerfen, dass die gleiche Gruppe genetischer molekularer Komponenten an verschiedenen Punkten der Evolution ähnliche Verhaltensweisen hervorgebracht hat.
Geschrieben von Catharine Paddock
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