为啥蜜蜂能有两个爸爸但没有妈妈?
科学家首次发现,在蜂群中,一只雌蜂有两个父亲,但没有母亲。
雌蜂是二倍体,来自受精卵,而雄蜂是单倍体,来自未受精卵。然而,有1%到2%的例外,它们通常被称为两性体(或两性体),来自不同的细胞系。
澳大利亚悉尼大学的Sarah Aamidor和他的同事正在研究蜜蜂对繁殖的适应性。虽然科学家知道两性畸形是一种基因突变现象,但他们不知道这种现象的真正原因。
在哺乳动物中,当精子进入卵子并授精时,会发生化学反应来阻止其他精子进入。然而,在蜜蜂中,不止一个精子细胞可以进入卵细胞,也就是说,多个精子细胞进入卵细胞,这通常发生在两性体中。“受精卵随后开始分裂并发育成胚胎,”Aamidor说。
阿米德和他的团队研究了同一蜂箱中的11只雌雄同体的蜜蜂。他们解剖并拍摄每只蜜蜂,从身体的不同部位收集组织样本。然后,他们从每个组织样本中提取DNA,并分别进行分析。
研究人员发现,大多数蜜蜂有3到4种遗传关系,即2到3个父亲和1个母亲。但是他们也发现有一只雌性蜜蜂,只有两个父亲,没有母亲。它的身体缺乏女性遗传物质,所以科学家推测它是由两个精子细胞融合而成的。
阿米德说:“这是蜜蜂第一次只有父亲而没有母亲。在哺乳动物中,这种情况是无法形成胚胎的,所以这非常令人惊讶。这种现象的发生可能是由于多精子进入蜜蜂卵的机制,它们的基因组融合非常灵活。”
这项研究的发现也让研究人员对蜜蜂繁殖的灵活性有了更清楚的了解。该团队说:“这种灵活性也可能存在于其他单倍体和二倍体昆虫中,如蚂蚁和黄蜂。除了这些已知的样本,自然界可能还有一些我们尚未发现甚至想象的奇怪的生物系统。”
英国利兹大学的生物学讲师伊丽莎白·邓肯说:“这些发现表明我们对昆虫繁殖的了解非常贫乏。这是科学家第一次观察到蜜蜂、蚂蚁或黄蜂的两个精子细胞融合形成雌性后代。这种极其罕见的现象被称为雄性孤雌生殖,通常被认为是一些蚂蚁物种入侵新环境的能力。
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