一只蜜蜂基因突变克隆出几百万个自己 霸道灭族蜂群

工蜂是整个蜂群中最勤劳的蜜蜂。

它们不像雄蜂,蜂生的意义在于交配,也不像蜂后,需要别人端茶送水。

工蜂承担了蜂群中几乎所有的工作,要侍奉蜂后、抚育幼虫、安家筑巢、采花酿蜜、侦查巡逻、保卫家园,等等等等……

工作之所以那么多,是因为繁殖后代的任务落在蜂后和雄蜂上,工蜂是生殖器官发育不完全的雌蜂,根本无法交配。

但有一天,在南非西海岸的开普敦地区,有一只工蜂决定悄悄“造反”。

因为基因突变,它意外拥有了克隆自己的能力,在过去30年里,克隆出数百万个自己。


(海角蜜蜂)

这种蜜蜂叫做海角蜜蜂(Cape Honeybee),它们是让南非养蜂人闻风丧胆的克隆大军。

它们擅长克隆和鸠占鹊巢,不断侵袭其他蜜蜂的蜂巢,对非洲低地蜜蜂造成严重的威胁,每年有10%的蜂箱生态因为它们而崩溃,无法产蜜。


(爬满海角蜜蜂的饲喂点)

最近,发布在《皇家学会学报B辑》的一篇论文研究了海角蜜蜂的繁殖模式,并追根溯源,找到了它们的母体,是1990年的一只工蜂。

对蜜蜂来说,无性生殖不神奇,神奇是海角蜜蜂能把整套染色体传下去。

很多群居昆虫都能无性繁殖,包括蜜蜂。

在普通的蜂群里,如果蜂后想要交配产卵,那么它先产出未受精卵,这些未受精卵会全部发育成雄蜂,再和它交配,产出的受精卵会全部发育成雌蜂(也就是工蜂和新的蜂后)。


(普通蜂后生孩子的方式)

在长时间没有蜂后的蜂群里,部分工蜂也会无性繁殖,生下雄蜂。但因为没有交配能力,它们无法壮大族群,最后这些雄蜂就便宜了其他蜂群的蜂后。

无论是工蜂还是蜂后,生下的都是单倍体雄性,基因只遗传了一部分。

而海角蜜蜂不一样,它能将卵原核和减数分裂中产生的极体结合,形成一个二倍体卵。


(普通蜜蜂的无性生殖,和海角蜜蜂的无性生殖)

这个二倍体卵拥有来自母体的全套DNA,能发育成正常的雌蜂。因为DNA在整个过程中基本没有丢失,所以也是自我克隆。

领导研究的科学家本杰明·奥德洛伊德(Benjamin Oldroyd)说,这种繁殖模式“令人难以置信的”。


(普通蜂群中的工蜂、雄蜂和蜂后)

“它们竟然能做到这种事,简直太疯狂了。我在其他任何地方从来没听说过这样的事。”本杰明在《生活科学》的采访中说。

同时,他也认为这种模式是“难以置信的失调”,因为数百万只蜜蜂只有一套基因,如果遇上疾病,那么就会全军覆没。

“作为蜜蜂,这些克隆体可以说相当不正常,最终,它们应该会走向消亡。”

海角蜜蜂的奇异之处不仅在克隆,还有它奇怪的生存方式。

正常的蜂群由一只蜂后、少量雄蜂和大量工蜂组成,蜂后负责生孩子,雄蜂负责交配(且交配后就死),工蜂负责其他所有事。

一只蜂后能活3到5年,在高峰期一天能产3000个卵。如果蜂群里蜜蜂太多,蜂巢会自然分蜂,蜂巢属于新蜂后,老蜂后会带着部分工蜂离开,去别处建巢。

这是蜜蜂繁衍种族的自然方式,但是海角蜜蜂不一样,它们是通过占领别的蜜蜂的蜂巢,实现自己的兴盛。

科学家把这种行为称为“社会寄生”,本杰明认为这更像是“癌细胞扩散”。

在成年后,海角蜜蜂会飞入不相干的蜂群,开始疯狂自我克隆。因为它身上散发出独特的信息素,蜂群的守卫会认为它是自己人,不会把它赶走,还会帮它带孩子。

虽然是工蜂,但是海角蜜蜂不干任何活,只专注于克隆。因为它们能生孩子,其他蜜蜂也允许它们偷懒。

过了一段时间后,海角蜜蜂的克隆体是如此多,以至于它们把蜂巢里的蜜吃完了,没有足够的勤劳工蜂来维持蜂巢的运转。

于是,这个蜂群开始凋零,蜜蜂们死亡,也基本不会留下蜂蜜。剩下的海角蜜蜂会飞到其他蜂巢,继续克隆,吃蜂蜜,周而复始。

“海角蜜蜂根本不会在入侵的蜂巢里做任何事。”本杰明说,“它们趾高气扬地走来走去,好像在说,‘没错,你们就得为我服务’,之后,它们很快会导致蜂房的崩溃。”

“它们真的很像癌细胞,利用宿主,直到榨干它的每一点价值。”

南非的养蜂人恨透了海角蜜蜂,他们把它视为比瓦螨更可怕的东西(瓦螨是蜜蜂的寄生虫,它们寄生在蜜蜂身上吸取体液,使其寿命缩短,翅膀消失)。

上世纪90年代,在海角蜜蜂的克隆大业刚开始时,大约200个海角蜜蜂群以一己之力,消灭了南非30000个其他蜂群,被养蜂人称为“海角蜂之灾”。

到现在,海角蜜蜂入侵蜂巢的速度仍然很快,有养蜂专家担心,如果海角蜜蜂传播到南非以外的地方,可能变成全球养蜂人的大难题。

因为全员都是能生孩子的雌蜂,海角蜜蜂的社会结构也很奇怪。

普通的蜂群围绕着一只蜂后生活,而海角蜜蜂的蜂群,由多个产卵工蜂及其女儿构成。

产卵工蜂的地位类似于蜂后,它在蜂群里尽可能多地克隆,生下的女儿越多越好。

它的女儿们会组成护卫队,围在周围保护母亲。

有的女儿会变身工蜂士兵,工作是探查其他产卵工蜂(也就是它母亲的姐妹)的产卵地,毁坏或吃掉那些卵。

所有女儿都确保自己的母亲是整个蜂群中最重要的产卵力量,彼此间有很多战争。它们围绕着母亲生活,随着姐妹增多,慢慢扩大领地。

等它们差不多统一江湖后,会养出新蜂后,如果是在其他蜜蜂的蜂巢里生活,它们甚至会杀掉老蜂后。

新蜂后的培养方式和普通蜜蜂差不多,将多个雌蜂幼虫放在王台上,用蜂王浆喂养,最早羽化出房的那只就是蜂后,它会下令杀死其他王台上的幼虫。


(被封住的地方是王台,是用来选出新蜂后的巢房)

拥有蜂后后,海角蜜蜂群的存活期会更长一些,不过,它们的产蜜能力比较弱,倾向于吃白食,对养蜂人的危害还是很大。

现在,南非的养蜂人们还在苦恼海角蜜蜂的扩散,他们把这视为“天灾”。养蜂专家们安慰,因为单一的基因,这种蜜蜂的抗风险能力弱,最终总会死的。

从一只自我克隆变成数百万只……谁能想到一只小蜜蜂的基因变化,会造成怎么大的影响……

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