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螞蟻
現在養一缸螞蟻當作寵物正在火紅,想要加入這個行列嗎?快來這裡認識螞蟻、尋找螞蟻、觀察螞蟻...一起討論關於螞蟻的種種新鮮話題。

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舊 2008-12-09, 10:07 PM   #1
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我剛剛逛了一下對岸的昆蟲愛好者論壇,看到了一串討論,覺得很有討論的空間:
昆虫爱好者论坛 » □-学术讨论与专业讯息 » [问个问题]社会性昆虫的遗传进化

這個問題的焦點似乎在於螞蟻或蜜蜂等社會性膜翅目昆蟲,通常擁有行為、型態均達不同程度特化的子代個體。提問者的疑惑在於蟻后本身在早期並沒有經過這些歷程,牠是如何去讓遺傳下來的基因能夠逐漸適應、調整成這樣的。
(提問其實有個演化誤區,就是似乎基於演化有方向性,好像會針對需要逐步修正一樣)

雖然我覺得有幾個論辯好像一直在不同觀察層次鑽進鑽出的搞不定 - 就這個題目來說,與其去針對個體外在表現出來的行為去討論是否有利於協作來爭辯有利協作基因的演化;不如去例證哪些性狀是有哪些表現型,要藉由哪些基因來表達,這些基因怎樣被親代遺傳下去...所以導致討論就像士大夫清談一樣到處飄、一直失焦。不過,我看到的是詰問的精神: 能夠提出這樣的問題,讓人認真去思考也不錯。

雖然不是我專長,但基於興趣,我還是決定再回頭去翻翻書,看看到底怎麼回事。
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舊 2008-12-09, 10:45 PM   #2
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筆記:
昆蟲的社會

第11章 社會性昆蟲複雜社會的建立 - A. M. Wenner 論述蜜蜂的巢群行為應該以轉移概率矩陣的方式進行描述....(中文版 p.255)

第18章 社會性進化中的妥協和優化 - 品級的生物工程學(中文版 p.388)
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舊 2008-12-10, 09:30 PM   #3
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下面是幾篇研究報告:

螞蟻與多態發育有關的基因調控螞蟻各品級翅膀發育或不發育的過程。
Evolution of the Gene Network Underlying Wing Polyphenism in Ants

彈性的基因編碼讓螞蟻能改變命運
UNIVERSITY OF LEEDS - Flexible genes allow ants to change destiny



這幾篇報告,是現今學界許多從基因的角度探討螞蟻品級分化的研究成果之一。相關的研究報告很多,大家可以自己找找看。

那螞蟻的多態情況(包括品級以及行為的特化),是完全由遺傳決定嗎? 不是的,到目前為止的研究顯示,也有可能是營養等後天條件限制造成,在 Wilson 的昆蟲的社會已提到;另外也可以到處找到這方面的報導,例如下面這段來自科學人的節錄:

**********
以下內容節錄自科學人雜誌 - 1976年 4月 76期 螞蟻的多態型

雌蟻的類型

蟻后、職蟻和兵蟻既然都是由受精卵發育而成的雌蟲,為什麼牠們的形態和生理會有那麼大的差異?

在蜜蜂裏,蜂王和工蜂之別完全取決於幼蟲期所得食物的性質。幼蟲若得到足量的蜂王漿就發育成蜂王,否則就失去生殖能力而成工蜂。雌蟻類型的不同似乎也和幼蟲期的營養有關。

古奇(W. Goetsch)拿意大利家蟻(Pheidole pallidula)做實驗,發現凡在第二齡期飼以大量昆蟲肉的幼蟲都迅速發育成兵蟻。如在此期未得肉類,則發育成職蟻。古奇認為昆蟲肉中含有一種特殊成長素,能使幼蟲體形增大而發育成兵蟻。雖然古奇所謂的成長從未被鑑定或提煉出來,他的實驗無疑可說明,幼蟲營養對於類型的形成具有影響力。

不過幼蟲期的營養並不是唯一的因素。古奇在另一個實驗中把一批新蟻后的頭胎卵移到職蟻、兵蟻具全的成熟蟻群(colony)中,結果發現不論那些成熟的職蟻如何善盡地主之誼,招待小客人以豐盛的營養,這批客居的頭胎卵仍然只能發育成小型職蟻(minima)。可見年輕新后所產的頭胎卵命中註定只能做小工,不能當大兵,再好的營養也彌補不了先天的不足。

另一因素是蟻后的影響力。彼卡克(A. D. Peacock)等研究法老蟻的結果,發現同一蟻群中同時不能有兩個蟻后的存在。只有因故喪失蟻后之後,該蟻群的職蟻才能從幼蟲中另外撫育出新蟻后和雄蟻來。可見蟻后的存在會抑制同一蟻群中另一蟻后的誕生。

維遜(L. G. Wesson)在1940年也發現幼蟲營養對類型形成的重要性,不過他更發現如果把一種叫Leptothorax curvispinosus螞蟻的幼蟲放在攝氏二度下休眠五個月之後,這些幼蟲就能發育成蟻后。未經低溫處理的幼蟲則不論飼以多豐富的食物,都只能發育成職蟻。

(以下略...)

由上述可見類型的形成並非單一學說所能解釋圓滿。幼蟲期的營養、卵本身的因素、蟻后的抑制以及生長過程中氣候的變化,都直接或間接左右各類型的形成。至於這些因素所扮演的角色孰重孰輕?尚待進一步的分析。同時內分泌系統的重要性也有加以探討的必要。以往雖只有瑣碎資料暗示內分泌物對雌蟻類型形成的影響,近年來已有人發現在蛹期過程中,蟻后的咽喉側腺(corpora allata)(分泌青春激素)就比同期的職蟻大。最近我們也發現青春激素類似物(juvenile hormone analogues)能促進大型職蟻、職后蟻中間型及蟻后的產生。

**********
這篇報導已經很久了,之後這三十年來的進展,已經深入到怎樣的基因型及表現型,如何與營養交互作用去限制或激發相關機能的發育。

包含前一陣子一篇有關螞蟻食物內容決定牠們將來的地位的研究報導(站內應該找得到)。把這些線索拼湊起來,可以知道在改變>適應>改變>適應...的過程中,外在環境仍然對於改變本身或其集成,直接或間接的施予了評價的壓力,然後就因為類似冪次法則的作用,使得演變朝向適合外在環境的方像收斂(看起來就像優化),因此說來,仍然不違背演化論觀點的。

誰說蟻后(其實紀錄顯示很多螞蟻的那些工蟻可能能在特定條件,自己行孤雌生殖產下子代),這樣的遺傳物質載體得要完全經歷過那些行為或特徵的片段,才有機會發展出更適應環境需求或更具相對競爭優勢的後代。反過來說,就算牠經歷過了,也無法把這些經驗刻劃起來,遺傳給下一代不是嗎?

如果營養等後天條件可以促進早期的品級特化達一定程度,那就比較容易解釋這樣的過程了;就舉例說聰明的人吧。

聰明的人(這裡泛指相較一般大眾來說較會思考出解決方式的那類人),我們知道來自遺傳的差異可能有,但可能不大;主要是後天生長條件的差異: 例如父母親本身即是高知識份子懂得如何調教使子代在後天學習上具備程度不等的優勢(這種優勢很多,尤其是學習到如何獲得知識的方法,學習到如何管理情緒等)、此外若家庭條件佳、營養好,能夠讓身體發育在相對上處在較好的位置。這樣就能在消極上解除了一些生物上的限制因子,積極上又促進充分應用大腦潛能。這樣的子代成長後,會有更多的機會獲得更好的生存優勢,又使得他的子代在較好的條件成長...。但聰明特質不能遺傳的話,這樣優越的條件又如何維持下去呢? 答案在選擇性的投資;就像三代木雕一樣,技藝讓他們更好的存活,於是更好的技藝又獲致更好的存活,於是祖傳父、父傳子,如果他們想要維持既有領域的優勢,唯有不斷地在裡面深化(不斷把心思投資在技藝上)。螞蟻也是,如果某種營養因子或生長因子足以 改變特徵、行為使牠們具有相對上的優勢,就算改變很輕微,也會被持續投資下去,直到放大到很顯著的地步(但這裡不是刻意投資,而是投資錯誤的下場就是更差的相對生存條件),螞蟻不必去計較會怎樣去放大效果,一切都交給大自然的冪次法則,唯極端者可以稱王。在這個過程中基因又透過有性繁殖不斷的有變異的機會,有些變異因為促進品級分化而更容易的被保存了下來(即便是需要透過激素、營養促進的方式來達成那樣子的間接)。



再來看看一篇研究報導:

National Academy of Sciences - Genetic determination of the queen caste in an ant hybrid zone
(完整的PDF版本在http://www.pnas.org/content/99/12/8157.full.pdf+html)
內容節譯如下:

Numerous studies have accumulated evidence that differences in larval environment, particularly larval nutrition, determine whether a female egg will develop into a fully capable reproductive or a small worker female (6, 7). When a nutritional or other physiological threshold is reached during larval development, neurosecretory changes result in elevated juvenile hormone levels, triggering development of reproductive potential (8). Recent research has focused on identifying genes involved in the developmental cascade underlying this polyphenism (9). However, the hypothesis that the underlying mechanism for queen-worker caste differentiation could itself become genetically based lacks support.

無數研究累積的證據表明,不同的幼蟲環境,特別是幼蟲營養,決定了雌性的蟻卵(野人註:應是指那些有受精的蟻卵)將發育成為有完全生育能力個體或一隻雌性小工蟻。在幼蟲發育期間,當營養或其他生理閾值達到時,神經內分泌的變化提高了保幼激素水平,進而促進生育能力的發展。最近的研究已把焦點放在識別出參與這個多態發展的基因。然而,關於后蟻-工蟻品級分化機制的假設本身卻有可能缺乏基因上的支持。

There have been rare reported exceptions of genetic influence on caste determination; however, these have involved the generation of different queen types in ants with polymorphic queens, rather than the fundamental differentiation of queens and workers. Allelic differences between regular, winged queens and an intermediate, wingless queen have been described in the slave maker ant, Harpegoxenus sublaevis, and a genetically based queen polymorphism also has been demonstrated in a species of an Australian ant, Monomorium. A third case, using allozymes as genetic markers, has demonstrated that a second queen morph in Acanthomyops is actually a genotype resulting from hybridization. In Melipona bees, it has been suggested that queen determination is in part genetically controlled by double heterozygosity at two independent loci. However, this example is highly controversial, and the environmental influence on caste remains strong because all genotypes become workers if given insufficient food.

This article presents clear evidence for genetic queen-worker caste determination in populations of two species of harvester ants, Pogonomyrmex rugosus and Pogonomyrmex barbatus, which seems to be associated with hybridization. These two sister species are widespread in deserts and grasslands of the south-central and southwestern United States and northern Mexico. Of the two species, P. barbatus has a more eastern distribution, occurring from western Louisiana to central Arizona, whereas P. rugosus occurs from central Texas to California. The two species have broadly overlapping geographic ranges from central and southeastern Arizona to western Texas, but both species also inhabit large areas of allopatry.

We used randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) genetic markers to examine genotypic patterns among sibling workers, alate queens (alates), and males from colonies of P. rugosus and P. barbatus in areas of sympatry and allopatry. Morphological data suggest that these two ant species hybridize in areas of overlap, and both species often possess mtDNA of the sister species in these areas. Mating aggregations of both species within contact zones have been observed to contain low numbers of congeneric reproductives, supporting the possibility of hybridization

*****************
另外,再看看這篇:
基因與營養影響一種收穫蟻的品級分化
Eureka! Science News - Genes and nutrition influence caste in unusual species of harvester ant
****************
稍微節譯一小段:

"Our study shows that there is a large genetic component to caste determination, but that there is also a very strong environmental component."

The researchers found that the genetic makeup of the colonies they studied was quite diverse. The average P. badius queen had mated with at least 20 males (the norm for ants is one to five). The genetic analysis also suggested that the offspring of most males could develop into any caste, but that some male lineages (patrilines) were more likely to become gynes while others were more likely to become major or minor workers.

"我們的研究顯示有一個極大的遺傳成分在決定著品級的分化,但其中卻又有著非常強大的環境成分在影響著。"

研究人員發現他們所研究的巢群對象,其遺傳標記非常多樣。P. badius蟻后平均會與至少20隻雄蟻交配(一般瑪蟻與雄蟻交配數介於1~5之間),遺傳分析同時也告訴我們,雖說這些絕大多數雄性的子代都能夠發育出任何的品級。但其中來自某些雄性血統的子代卻較易發育成后蟻(gynes),反之,帶有其他雄性血緣的子代則較易發育出大工蟻與工蟻。

A recent study of honey bees found that colonies with a lot of genetic diversity were better at nest building and finding and storing food than their less diverse counterparts.

It was long assumed that castes are environmentally determined, but recent studies on Pogonomyrmex harvester ants have found colonies in which becoming a worker or gyne is determined exclusively by genetic differences. Such rigidity constrains the colony's ability to adaptively adjust to environmental realities. For example, colonies that have few workers and yet produce a lot of larvae that are destined to become gynes fail to grow to maturity because they lack the resources to feed the voracious gynes.

On the other hand, colonies that can respond to environmental factors and alter the ratio of the castes they produce are often more successful in a changing environment. They can produce more workers when resources are scarce and more gynes when food is plentiful.

最近一個對蜜蜂的研究發現,擁有大量遺傳多樣性的巢群在築巢、覓食及儲藏表現會比
那些多樣性低的同類來得好。

品級由環境決定是存在已久的假說;但最近對Pogonomyrmex harvester 蟻的研究發現,一個巢群中成為工蟻抑或后蟻,全然由遺傳差異決定。這種硬性制約了巢群為因應環境現實而改變的能力。就舉例來說,若巢群僅有少許的工蟻,而她們卻要養育大量注定要成為后蟻的幼蟲的話,就注定會是失敗的結局,只因他們缺乏資源來養活那些繁浩的食口。

換句話說,那些能夠因應環境因子以改變牠們品級分布比例的巢群通常在一個變動中的環境更能成功適應。當資源匱乏時,牠們能製造出更多的工蜂(蟻),反之,當食物充足時,則產出更多的后蜂(蟻)。

"Flexibility in caste determination is essential as it allows the colony to respond to changes in need or environmental fluctuations," said principal investigator Andrew Suarez, an Illinois professor of animal biology and of entomology and an affiliate of the Institute for Genomic Biology.

In the new study, the researchers analyzed what the P. badius ants were eating. Using stable isotope analysis, which looks for different versions of elements such as nitrogen and carbon in the diet, the researchers could tell whether individual ants were eating higher or lower on the food chain. Those at the top would have a more carnivorous diet, with a higher nitrogen content in their foods. They would also ingest more of a specific isotope of nitrogen in their foods than those eating seeds or plants.

"品級決定彈性的必要,在於這能夠允許巢群面對自身需要或環境變動而因應" 研究負責人人 Andrew Suarez說,他是伊利諾大學動物學暨昆蟲學教授,同時也是該校基因組生物學研究所成員。

最新的研究中,研究人員運用穩定同位素以尋找不同形式的元素,如氮、碳等以分析 P. badius到底吃了哪些東西,這樣研究人員可以分辨出個別螞蟻所吃的是位於食物鏈較高或較低的位置,在較高位置的食物內容有更多的肉食成分,食物中會有較高的氮含量,此外,相較於進食種仔或植物的螞蟻,牠們也會從食物中攝取到更多特定的氮的同位素。

The analysis showed that gynes were at the top of the dietary food chain and had the highest proportion of nitrogen in their diets. The minor workers had the lowest nitrogen content and were eating primarily from plant rather than animal sources. The majors were getting a better diet than the minors, but were not eating as well as the gynes.

分析結果顯示,會變成后蟻的,牠們的食物在食物鏈頂端,食物成分裡最大比例的氮元素,而會變成工蟻的,食物內容則是最低比例的氮,食物主要也是植物性多過動物性來源。至於大型工蟻,吃得比工蟻好;但沒比后蟻佳。

"Differences in the nutrition that an individual assimilated during larval growth are strong predictors of caste," the authors wrote.

The researchers also found that genetic differences predict size in major workers and gynes, but not minor workers. Minor workers increase in size only as the colony grows, probably because larger colonies have more resources available to them.

****************

現在一眼看到諸如切葉蟻、大頭蟻等多樣的品級(Caste)分化倒這麼細致的程度,會很難相信演化的力量可以這麼得大,就像達爾文說咱們的眼睛 - 這麼完美的器官,要說是演化造成實在匪夷所思。但科學家們不就從動物界各種各樣的眼睛裡,逐漸釐清了這個從簡單到複雜的過程嗎? 同樣的,在原始螞蟻,以及廣大膜翅目昆蟲身上,我們也能夠透過尋找到不同例證,來闡釋品級從簡單到複雜分化的過程是如何進行的。
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舊 2008-12-11, 08:12 PM   #4
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花了好久時間製作了一張在基因決定性狀範圍內,螞蟻如何透過營養>激素>發育的方式,調控幼蟲的發育的示意...結果,電腦出了問題,整個圖就全沒了(早知道作一部分就要存檔)。

再重作一張!!


我們知道基因透過控制蛋白質合成的方式,來控制性狀的表現;如果說基因構成了所有發育的限制範圍,那這個範圍有多大呢? 還記得站裡一張照片:

這張特寫顯示了擬大頭家蟻頭上的單眼在連續的幾個品級逐漸丟失的情況(還不清楚最大品級的那顆單眼是否機能正常,或僅是外觀看似正常),這暗示了在一樣的受精卵胚胎裡,中眼是存在的性狀表現,可是在後來的發育過程,因為其他的因素沒有完成發育。

簡單探討了基因正性狀表現的潛能範圍後,接下來,就是問題的重點:
營養調控是透過怎樣機制發生的;也就是說,是否有什麼樣的外在因子控制著螞蟻的母姊們,決定給予幼蟲營養的成分或多寡?

上圖中,營養透過調整激素(內激素),來達成改變發育程度的目的。而飼予幼蟲這些營養的正是她們的媽媽姊姊們。從觀察其他昆蟲的經驗知道,能夠影響營養的質量的客觀外在因子,至少有氣溫、光照週期、濕度、食物來源...等;但因為瑪蟻幼蟲完全無自行覓食能力,所以營養質量的影響,主要掌握在餵哺他們的母姊們"手上"。對於這些母姊們,前述外部因子對她們有影響,而她們又是社會性昆蟲,因此個體間交互作用的影響,也可能存在,個體間交互作用,包括透過碰觸、其他外激素(尤其是螞蟻間的信息費洛蒙)交互作用等,都可能影響她們餵哺的意願、頻率或食物內容。

思考到這裡,我們發現,螞蟻這樣的社會性昆蟲,在親子關照階段,以及到達了像咱們人類的那個層次:就是不僅僅是對子代的基本養育、保護工作(就像蜘蛛、蠍子般),他們還加進了親代對子代成長發育的控制過程,要透過養育階段的調控把她們變成特定的角色,彷彿就像人類的父母會送子女上才藝班、學心算、外語...只是螞蟻的這個調控行為不一定是出於自由意志 - 不過也有人從生物學的角度在探討人類的自由意志到底有多自由。

接下來,對於品級決定因子,我們可以思考幾個課題:

1.如果品級完全由基因所調控,那巢群怎樣因應複雜的環境變化?
是繼續隨機的產出各品級螞蟻,而無視諸如食源匱乏等現實;或者,蟻后能夠透過某種機制控制其受精卵應該產出因應性狀的子代?
我覺得後者可能性很小,就算控制採用哪個父本的精子來受精都是很複雜的機制。
但如果是前者,品級決定如果是那麼硬性的,不就失去原先品級分化以適應環境的意義。
又是否有一種可能,即幼蟲本身同時存在著環境適應的性狀,能夠透過直接或間接的方式去決定品級分化(比方滯育或招引工蟻餵哺特定食物成分)。

2.如果品級完全由營養等外部因子所調控,其極限受到甚麼機制所限制;抑或者毫無限制?
就好比你要把孩子給養高,在營養條件充足的情況下,他是會無限制的長高上去,還是最終會受制於甚麼條件,是生物的物理條件,還是遠在這之前的基因就會攔住他了?

3.如果品級同時受基因與營養所調控,那麼控制營養的母姐們,她們是受甚麼機制在制約這個過程的,這些機制是否已刻劃在這些螞蟻的遺傳成分裡,以不同的行為單元表達出那些不同的遺傳性狀?
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舊 2008-12-11, 10:20 PM   #5
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相關研究內容收集:

科學家發現蜜蜂性別基因 破解雄蜂無父謎團
新聞來源:
搜狐IT

德國、美國和挪威的科學家已經研究發現了決定蜜蜂性別的遺傳信號,它揭示了為什麼雄峰沒有父親,這一困擾了科學家150年之久的謎團,並且解釋了為什麼蜜蜂、螞蟻和黃蜂總是形成群落生活。這項發現可以使養蜂變的更加容易。 

  早在1845年,一位名叫約翰-德瑞恩的波蘭教區的牧師就得出結論說,雄峰沒有父親, 它們由未受精的卵子發育而來的,而受精卵則發育成雌蜂。後來的研究結果表明,德瑞恩的結論是正確的。科學家說,單倍體的雄峰基因是雙倍體雌蜂基因的一半。大約有包括蜜蜂、螞蟻和黃蜂在內的五分之一的動物種類都具有這種相似的性別決定系統,但是這其中所涉及到的基因和機制還沒有被完全破譯。

  科學家通過對蜜蜂體內基因的研究發現,雌蜂身體內有一種被叫做互補性別因數(csd)的基因的兩個不同的副本,分別來自父母,它們能夠形成活性蛋白質促使受精卵發育成雌峰,而未受精的卵子只有來自母親的一個csd副本,只能發育成雄蜂。德國維藤柏格的馬丁-路德大學的馬丁-貝恩和馬丁-哈斯梅恩與美國加利福尼亞大學的羅伯特-佩奇和克姆-豐德克一起成功地分離出了csd。佩奇還說,csd存在於19種可供選擇的版本中,又叫等位基因。雌蜂體內有兩個含有不同等位基因的csd副本,而雄峰只含有一副。

  研究人員對處於發育狀態的卵的研究表明,在卵排出12個小時後csd開始產生活性並且在整個發育過程中保持這種活性。科學家與挪威農業大學的史迪格-歐姆浩特合作,利用RNA干擾技術阻礙csd基因的活動性,結果導致雌卵發育成具有雄性性腺的昆蟲,而同樣的處理方法對雄卵卻並不起作用。

  科學家對4種csd等位基因進行DNA排序後發現,csd具有高度的可變性。科學家還在雄峰和雌蜂體內找到了同樣的等位基因,這一發現證明,不存在決定雌雄的等位基因。同時科學家還認為,由雌蜂體內的兩個不同的csd版本製造的蛋白質能夠形成一個單位,對性別決定的下一個步驟起作用,這種作用很可能是通過影響其他的基因來實現的。如果僅僅只有一個csd基因,那麼就不能形成活性蛋白質,卵就只能發育成雄峰。

  佩奇說:“這種csd基因是促使螞蟻、蜜蜂和黃蜂演變的主要因素,而且由於這種雌雄體內單雙倍體的不同,它們這種群居的生活方式才得以延續。”因為雄峰只有一副基因,而一個巢內眾多的雌蜂則擁有更為普遍的多副基因,這樣它們可以在一起協作勞動,而不是僅僅和自己的後代在一起。

  但是這也會使種蜂呈下降趨勢,因為有著兩個副本的等位基因的受精卵可以先天的選擇性別,一些卵就會發育成不育的單倍體雄蜂,工蜂發現這些不育的雄峰幼蟲就會把它們消滅,這也正是為什麼天生的蜜蜂群落很快消亡的原因。

  佩奇說,自從20世紀40年代以來,這個問題一直困擾著養蜂者,當我們懂得更多的時候,就想出了辦法克服它。養蜂人利用不同互補性別因數的蜜蜂雜交,或者操縱基因使其成為能育蜜蜂。從而使得養蜂變得更加簡單。
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舊 2008-12-11, 11:51 PM   #6
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以上,我改採了逐步收集資料、探討、寫出來的方式,去增加內容 - 因為這比較符合我做事的習慣;so有很大部分會在樓上直接增修;造成閱讀不便請見諒。

希望將來告一段落後,可以整理成一氣呵成的文章。不過...
應該沒那個機會,因為這個探討目前不會有結論的~
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舊 2010-05-04, 02:45 PM   #7
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一年半前寫的東西,因為這次換巢鑾鳳的發現,注入了新的想法。

現在從這次的經驗,幾乎可以認定當初說的:基因限制可改變的潛能範圍/營養、激素決定品級,這個看法應該是正確的。這個現象在生物學被稱為表型可塑性(表現型彈性,Phenotypic plasticity)。

不過,也是有反面的例證。
Loss of Phenotypic Plasticity Generates Genotype-Caste Association in Harvester Ants
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舊 2010-08-27, 07:36 AM   #8
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不是我老愛彈舊調,真的是昨天剛好有類似的報導出來,可以供大家參考。

nature News - What does it mean to be an ant?

甚麼? 甚麼? 看不懂又想知道?
用Google 機器翻譯看看...看不下企的部分,我再寫不同顏色的字說明一下,準備好了嗎? 開始!!!

************
這是什麼意思是螞蟻?
(What does it mean to be an ant?標題果然又是慘不忍睹)

基因組序列提供線索如何成為一個皇后和長壽。

阿拉卡茨內爾松

有些是游牧戰士,其他人是世界上最古老的農民,還有一些自己的社會權力與奴隸制或童工- 這就是螞蟻群落的多樣性。發表在一份文件 科學 本星期一 揭示分子力量(molecular forces,沒錯!報導真的用molecular forces,分子力! 是指Intermolecular force 凡得瓦力嗎?),推動這些差異。

本文介紹了基因組序列的2種螞蟻- 1 (Harpegnathos saltator)(Harpegnathos 螞蟻,就是有些人很想要養的獵針蟻類的螞蟻)與原始的社會結構,另一方面,木匠蟻(Camponotus floridanus) ,其中有一個更複雜的社會結構。

螞蟻相同的物種,但在不同的社會種姓具有相同的DNA序列,但假設截然不同的特點,因此對'後生變化' - DNA的修改影響基因的表達,而不是基因本身。通過檢查序列從兩個螞蟻物種,研究人員能夠確定如何將這些表觀遺傳變化會影響螞蟻的特點。

“我們一直在尋求一種制度,讓我們可以真正審視表觀遺傳學在活的有機體, “丹尼說賴因貝格,一個生化學家在紐約大學醫學院和4個主要作者之一的研究。

Harpegnathos saltator 社區一般包括大約只有60個人,其中沒有太多差異的生理化妝王后和工人之間,工人可以成為女王陛下,如果她死了。相比之下,木匠螞蟻社會包括數千人。工人同屬一個兩個種姓,尊敬對方的特定生理和行為特徵,只有王后才能奠定受精卵- 當她死了,那麼整個殖民地死她。

研究人員分析了基因組的不同位置中的個人,每一個物種的社會等級制度,以及個人以同樣的角色在這兩個物種。他們也比較差異基因表達和表觀遺傳標記的研究重點如DNA甲基化,這個過程認為沉默的基因。

部隊人數
隨著從基因組信息,說賴因貝格, “我們現在可以看看分子事件發生時,女王的生命更長-和做沒有操縱系統“ 。

結果之間的聯繫提供了一個誘人的老化機制,螞蟻和其他生物。通過消除王后 閣下saltator 社區,研究人員誘導其他女性的殖民地擺脫自己的角色工作者和獲得特色女王- 包括增加壽命。這些生物體表現出推動該基因表達水平的2 - 1編碼的酶端粒酶和其他編碼的蛋白質SIRT1的-這兩者有著密切的聯繫與長壽的人。

他們還發現,表觀遺傳標記,如DNA甲基化是目前對螞蟻的基因組。 “我們認為這是十分令人興奮,說:“雪莉伯傑,遺傳學家在美國賓夕法尼亞大學醫學院的費城和另一對這項研究的主要作者。 “這意味著我們將誤碼率能夠了解這些後生系統都參與了這些行為方面的轉變。 “

在木匠螞蟻,兩個工人等級有不同的行為特徵-主要保護工人的殖民地,而未成年工清除食物。賴因貝格和他的同事們的分析表明,有差異的基因表達水平的功能在大腦中這兩個工人團體,例如,在相關基因與嗅覺感知。

螞蟻是不是唯一的eusocial昆蟲(真社會性昆蟲),其中一些人放棄在小組中複製工作,關心別人的組。他們的堂兄弟的蜜蜂也生活在同樣的社會組織。羅賓遜,一個昆蟲學家在伊利諾伊大學厄巴納香檳,率先作出努力,以蜜蜂基因組序列,這是2006年出版,並提供在其比較有趣的見解與 果蠅 和蚊子的基因組2 - 但是這僅僅是開始。 “這是非常難以得出結論,只有一對夫婦的物種, “他說。 “什麼是真正需要的是能夠比較更多類似的物種具有相似的屬性。 “

該出版物的這兩個基因組序列的螞蟻是“預示未來“ - 一個基因組測序時相關物種將成為家常便飯,羅賓遜說。螞蟻的基因組約十分之一的人類基因組的大小。 “當我們到達1000美元的基因組,那麼這些昆蟲,只為測序費用,將是99美元, “他說。 “對於喜歡群居昆蟲群體,我們真的可以有數以百計的他們。“

20100827_10.jpg
左手邊的是 Camponotus floridanus,右手邊的是 Harpegnathos saltator
...
是怎樣? 牠們兩個要打架嗎?

嗯~ 有看懂嗎?
所以當以後有人做錯事,說:"都是台灣教育害了我,我是很早就被老師放棄的一群人"的時候,
真要認真想想,到底是基因還是教育出錯囉。
野人 目前線上   回覆時引用此篇文章
舊 2010-08-28, 12:54 PM   #9
野人
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野人 是一個將要出名的人 野人 是一個將要出名的人
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對岸有人把 Science 當期期刊丟出來了。裡頭包含了樓上新聞報導的那篇
Genomic Comparison of the Ants Camponotus floridanus and Harpegnathos saltator

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生物秀論壇
野人 目前線上   回覆時引用此篇文章
舊 2010-08-28, 02:07 PM   #10
v99h32bb98
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v99h32bb98 的頭像
 
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v99h32bb98 正向着好的方向發展
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好..好深奧-.-'''
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