Μελέτη της επιθετικότητας σε μέλισσες δείχνει ότι η ανατροφή μπορεί να μεταβάλει τη φύση

Champagne, Ιλλινόις ΗΠΑ. Μια νέα μελέτη δείχνει ότι οι αλλαγές στην έκφραση των γονιδίων στους εγκεφάλους μελισσών, σαν απάντηση μιας άμεσης απειλής, έχουν πολλά κοινά με τις μακροχρόνιες και εξελικτικές διαφορές στην επιθετικότητα μελισσών. Οι ανακαλύψεις υποστηρίζουν την ιδέα ότι η ανατροφή (το περιβάλλον ενός οργανισμού) μπορεί τελικά να επηρεάζει τη φύση (την γενετική κληρονομιά του).
Η μελέτη αυτή δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό, “Proceedings of the National Academy of Sciences” στις ΗΠΑ και παρουσιάζει την ανάλυση μικροσυστοιχίας για την μέτρηση αλλαγών στην έκφραση γονιδίων στους εγκεφάλους Ευρωπαϊκών μελισσών καθώς και των πιο επιθετικών Αφρικανικών μελισσών. Οι μιρκοσυστοιχίες δίνουν ένα στιγμιότυπο των χιλιάδων ενεργοποιημένων γονιδίων σε μια καθορισμένη χρονική στιγμή. Συγκρίνοντας τις μικροσυστοιχίες μελισσών σε διαφορετικές περιβαλλοντικές και κοινωνικές συνθήκες, οι ερευνητές έψαχναν επαναλαμβανόμενα μοτίβα στην έκφραση γονιδίων που συμπίπτουν με την επιθετικότητα.
Οι μέλισσες απαντάνε επιθετικά μόνο στην περίπτωση που απειλείται το μελίσσι τους. Όταν, όμως ενοχληθούνε οι μέλισσες εξαπολύουν αμυντική επίθεση, δηλαδή το γνωστό τσίμπημα μέλισσας. Οι ερευνητές παρατηρήσανε ότι οι αλλαγές στον εγκέφαλο μιας Ευρωπαϊκής μέλισσας, μετά από έκθεση στη φερομόνη συναγερμού (στο χημικό σήμα που ανακοινώνει ότι το μελίσσι κινδυνεύει), μοιάζουν πολύ με τις σταδιακές αλλαγές που σχηματίζονται στη διάρκεια ζωής της μέλισσας. (Οι γερασμένες μέλισσες είναι πιο επιθετικές από τις νέες).
Ακόμα πιο συγκλονιστικό είναι η αποκάλυψη ενός παρόμοιου επαναλαμβανομένου μοτίβου έκφρασης σε γονίδια εγκεφάλου Αφρικάνικων μελισσών. Σχετικά με την έκφραση γονιδίων εγκεφάλου, οι Αφρικάνικες μέλισσες «μοιάζουν» να έχουν μόλις μυρίσει την φερομόνη συναγερμού, αν και στην πραγματικότητα η φερομόνη δεν υπάρχει.
«Η ανάλυση μικροσυστοιχίας δείχνει επαναλαμβανόμενα μοτίβα στην έκφραση γονιδίων σε μεγάλη κλίμακα που ρίχνουν φώς στις σχέσεις μεταξύ γονιδίων και κοινωνικής συμπεριφοράς», λέει ο κ. Gene Robinson, καθηγητής νευροεπιστήμης και εντομολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις και επικεφαλής της μελέτης. «Μερικά από τα γονίδια που συνδέονται με την επιθετικότητα διαφέρουν όχι μόνο ανάλογα με τη κληρονομικότητα, άλλα και με το περιβάλλον επίσης. Αυτό δείχνει πως η φύση καθώς και η ανατροφή επηρεάζουν το γονιδίωμα, σε αντίθεση με την παλαιά διχοτόμηση της φύσης εναντίον ανατροφής».
Η νέες ευρέσεις μπορεί να εξηγήσουν πως επιτυγχάνεται η εξελικτική ποικιλία χαρακτηριστικών συμπεριφοράς, λέει ο Robinson. «Προτείνουμε ότι οι μοριακές διαδικασίες που καθοδηγούν τις περιβαλλοντικές επιδράσεις στην επιθετικότητα, δηλαδή η ανταπόκριση στην φερομόνη συναγερμού, μπορεί να έχουν εξελιχθεί σε μοριακές διαδικασίες που καθοδηγούν τις κληρονομημένες διαφορές επιθετικότητας που δείχνουν οι Αφρικάνικες μέλισσες η ανατροφή φέρνει τη φύση», έγραψαν οι συγγραφείς.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με χρηματοδότηση από το πρόγραμμα «Frontiers in Biological Research – Καινοτομίες στην Βιολογική Έρευνα» του Εθνικού Ίδρυμα Επιστήμης (NSF) των ΗΠΑ, με επικεφαλή τον κ. Bruce Schatz, καθηγητής επιστήμης ιατρικής πληροφορικής του Πανεπιστημίου του Ιλλινόις και επιστημονικός συνεργάτης στο Ινστιτούτο για την Γονιδιωματική Βιολογία.
«Η μελέτη είναι μια από τις πιο συναρπαστικές μελέτες που έχει εξαχθεί από το BeeSpace, το πρόγραμμα του NSF που χρησιμοποιεί τη γονιδιωματική μαζί με τη βιοπληροφορική σε τεράστια κλίμακα για να καταλάβουμε πως η συμπεριφορά επηρεάζεται από τη φύση και από την ανατροφή», είπε ο Schatz.