|
 Đang trực tuyến :
21 |
|
 Số lượt truy cập :
33376883 |
|
|
|
|
|
Những con kiến đồng nhất về mặt di truyền giúp giải mã bí mật “số phận” ấu trùng
Thứ bảy, 14-06-2014 | 14:11:16
|
|
Gen của một loài động vật non không chỉ là gen duy nhất quyết định số phận của nó. Mà nhận dạng di truyền của những con đóng vai trò “bảo mẫu” cũng rất quan trọng. Các nhà nghiên cứu từ lâu đã nghi ngờ sự tương tác giữa hai loại này gen này có thể tác động đến “số phận” của những con còn non này, nhưng chức năng phức tạp này rất khó để làm sáng tỏ trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Daniel Kronauer, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Insect Social Evolution thuộc Đại học Rockefeller và đồng nghiệp đã tìm ra một giải pháp bằng cách phát triển một loài kiến raider nhỏ bé giống một mô hình sinh vật để tìm ra các câu trả lởi cho các câu hỏi liên quan đến mối quan hệ giữa các gen, hành vi xã hội và sự tiến hóa.
Trong một bài báo gần đây, các nhà nghiên cứu lần đầu tiên đã giải thích được tính sinh học độc đáo và khả năng hữu ích của loài kiến dài 2.5 mm này. Trong quá trình nghiên cứu với các cộng tác viên thuộc Đại học Paris 13, họ đã tiến hành nghiên cứu thăm dò sự tương tác giữa ấu trùng với những con kiến đảm nhiệm việc chăm sóc ấu trùng và những ảnh hưởng đối với khả năng sinh sản của những con kiến non đến khi trưởng thành.
Những con kiến raider vô tính, loài Cerapachys biroi, được sinh sản bằng quá trình sinh sản vô tính, chúng sống trong bầy đàn với vài trăm con kiến thợ đều đồng nhất về mặt di truyền. Điều này tạo ra những con kiến lý tưởng trong các nghiên cứu thử nghiệm cách thức một gen riêng biệt sản sinh ra các phản ứng lại với các điều kiện khác nhau.
Cùng với sự giúp đỡ của các cộng tác viên tại BGI Trung Quốc, các nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm Kronauer đã sắp xếp được bộ gen của những con kiến raider vô tính này. Đây là một bước tiến quan trọng hướng tới việc sử dụng các con kiến raider này vào các thí nghiệm đã được tiến hành nghiên cứu nhiều năm qua thay cho các mô hình sinh vật truyền thống, như chuột và ruồi dấm.
Theo Tiến sỹ Peter Oxley, người đứng đầu nghiên cứu loài kiến raider vô tính (một mô hình sinh vật mới đầy triển vọng) này cho biết: “Chúng tôi đã chỉ ra được những con đực và con cái có mối quan hệ chặt chẽ với một con khác, với tất cả những sinh vật riêng lẻ có tính đồng nhất về mặt di truyền trong đàn. Điều này cho phép chúng tôi kiểm soát một cách chính xác trong các thí nghiệm bởi vì chúng tôi không cần phải tính toán sự biến đổi về mặt di truyền riêng lẻ”.
Trong nghiên cứu thứ hai, nhóm nghiên cứu đứng đầu là Serafino Teseo thuộc Đại học Paris 13 đã sử dụng các thể độc đáo về mặt sinh học của các con kiến này để kiểm tra các gen gián tiếp đóng vai trò quan trong trong việc hình thành đồng nhất ấu trùng trong tương lai và các đàn nguyên vẹn bằng cách xem xét sự tương tác giữa ấu trùng với những con trưởng thành.
Họ đã thực hiện điều đó bằng việc quan sát kết quả của hai con kiến vô tính, A và B, trong các đàn thuần chủng hoặc đan xen chúng lại với nhau thành các đàn chimeric. Họ hoán đối các bầy đàn, do đó những con kiến trưởng thành A đã nâng ấu trùng B và ngược lại.
Ấu trùng A và B phát triển khác nhau phụ thuộc vào một trong hai con kiến chăm sóc và nâng chúng A hoặc B. Không tính các đàn thuần chủng A sinh đẻ sớm nhất sau sáu đời, khiến chúng “thành công” hơn B. Tuy nhiên, trong các đàn hỗn hợp, kiến vô tính B sẽ làm tốt hơn là do ấu trùng của chúng biến đổi thành các con trưởng thành to lớn hơn chuyên đẻ trứng chứ không phải là những cá thể chuyên tìm kiếm thức ăn có kích thước nhỏ hơn.
Các nhà nghiên cứu nghi ngờ ảnh hưởng gián tiếp về mặt di truyền-đặc biệt là ảnh hưởng xã hội. Đầu tiên để “chọc ghẹo” bộ phận chức năng, họ cho phép những con trưởng thành từ một con vô tính nâng ấu trúng tách ra khỏi nhưng con khác. Một lần nữa, B lại làm tốt hơn khi được nâng bởi những “bảo mẫu” A hơn bất kỳ các kết hợp khác. Kết quả nghiên cứu này được đăng trên tạp chí.
Chiến lược đàn của quá trình sinh sản đối với những con kiếm mồi khi được nâng bởi bảo mẫu trong đàn A có sự ký sinh xã hội một chút, trong đó một sinh vật lợi dụng hành vi xã hội của những con khác vì lợi ích của chính bản thân nó. “Đây không có nghĩa B là một ký sinh trùng trong quá trình phát triển, chỉ là sự tách đôi tương tác thông thường giữa ấu trùng và những bảo mẫu đồng nhất của chúng có sự hiện diện của cơ chế này”, Kronauer cho biết.
Nghiên cứu cho thấy, ở các loài có tính chất xã hội, một mình di truyền không cung cấp đủ thông tin để dự đoán được hành vi xã hội. Thay vào đó, sự tương tác giữa các đối tác trong xã hội, chẳng hạn như ấu trùng và những con kiến bảo vệ chúng, là yếu tố quyết định quan trọng và có thể đưa đến các kết quả đáng kinh ngạc.
P.T.T - NASATI theo Nature Communications. |
Trở lại
In
Số lần xem: 2952
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
