蜂后和工蜂在生殖和劳动方面有着严格的分工。从机制上讲,蜂后分泌的信息素被认为在抑制工蜂繁殖方面发挥重要作用。然而,近几十年的研究只是成功识别了蜜蜂、毛蚁和一种白蚁中很少几个结构上互不相关、不育诱导的信息素。但是,对大多数种类来说,这种信息素的性质还不明确。
这些数据的缺乏令人遗憾,因为对蜂后信息素进化的了解能够极大地丰富我们对社会性进化的了解。近期,比利时鲁汶大学的Annette Van Oystaeyen等人在黄蜂、大黄蜂、沙漠蚂蚁中识别了第一批不育诱导的蜂后信息素,并且综合了能够识别64种昆虫雌性生殖力特征的化合物相关数据。
研
究人员通过对比蜂后和工蜂体内化学结构确定了候选的蜂后信息素。随后他们合成了假定的样品化合物,进而在蜂巢中检测这些化合物对工蜂生殖力的抑制作用。然
后,按照工蜂卵巢的发育程度对其进行了分离。分析结果表明,蜂后信息素在至少三个独立的起源中是惊人保守的,黄蜂、蚂蚁和蜜蜂都几乎使用非易失性的饱和烃
来促进自己的生育力或阻止工蜂的生育力。这种生殖抑制通过两个独立的生理过程来进行:一是通过激活它们的卵巢;二是通过次级卵母细胞的吸收。这些结果表
明,蜂后信息素从单独的祖先信号中保守地演变而来。
该研究的结果为我们找到了三个独立真社会性来源的蜂后/蚁后分泌的在结构上相关的费洛蒙。该研究意味着,社会性的蜂后/蚁后所分泌的费洛蒙非常保守,很可能是从现在的雄虫导向的生育信号进化而来的。(作者:贺利军)
参考文献:《Science》2014;343:287-290