探索蜜蜂基因組密碼（下篇）
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社會(huì)的意義 在蜜蜂加入基因組測(cè)序俱樂(lè)部之前，這個(gè)俱樂(lè)部已經(jīng)有了兩位昆蟲(chóng)成員：果蠅和一種按蚊。很顯然，科學(xué)家有很好的理由要求測(cè)出這兩種昆蟲(chóng)的基因組序列。果蠅是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室最常用的實(shí)驗(yàn)生物之一，科學(xué)家稱之為模式生物。測(cè)出果蠅的基因組可以讓科學(xué)家更好地操縱這個(gè)“模型”。按蚊的基因組測(cè)序帶有人道主義色彩，因?yàn)榘次檬钳懠驳膫鞑ッ浇椤Ｔ诜侵廾磕暧袛?shù)千萬(wàn)人感染瘧疾，其危害不亞于艾滋病。測(cè)出按蚊的基因組可以幫助科學(xué)家找到對(duì)付瘧疾的新方法。 但是蜜蜂有什么獨(dú)特之處呢？ 蜜蜂是最典型的社會(huì)性昆蟲(chóng)之一，高度組織、分工明確的社會(huì)形態(tài)讓其他昆蟲(chóng)相形見(jiàn)絀。相比之下，果蠅簡(jiǎn)直就是一群烏合之眾。在一個(gè)典型的蜂群中，有一個(gè)占支配地位的蜂王，其下是無(wú)數(shù)為她工作的工蜂“臣民”（與其說(shuō)是臣民，不如說(shuō)她們都是蜂王的女兒），以及只負(fù)責(zé)交配的短命雄蜂。即便看上去幾乎一模一樣的工蜂，也存在社會(huì)分工。一些工蜂負(fù)責(zé)照料蜜蜂的幼蟲(chóng)，另外一些則負(fù)責(zé)修建蜂巢、收集花蜜和花粉。 工蜂的智慧常常令人感到驚嘆。一只工蜂可以飛到數(shù)公里外尋找可供采集口糧的花朵，它不但可以辨別并記住不同的花，還能飛回蜂巢告訴同伴蜜源在何處。這就是著名的蜜蜂“舞蹈”。如果蜜源距離蜂巢較遠(yuǎn)，工蜂會(huì)跳一種8字舞，告訴同伴蜜源的方位（以當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)作為參照物）和距離。如果蜜源就在附近，工蜂就會(huì)跳圓形舞。奧地利生物學(xué)家卡爾.馮.弗里施（Karlvon Frisch）因?yàn)槠平饬嗣鄯湮璧傅拿孛芏@得了1973年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。然而，蜜蜂的腦只有不到芝麻粒那么大，其中只有100萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元（相當(dāng)于人類大腦神經(jīng)元數(shù)量的100萬(wàn)分之一）。 科學(xué)家選擇蜜蜂作為測(cè)序?qū)ο?，正是由于它?dú)特的社會(huì)特性。一些科學(xué)家認(rèn)為，人類社會(huì)與蜜蜂王國(guó)有一些類似之處。研究社會(huì)行為的生物學(xué)基礎(chǔ)，這是社會(huì)生物學(xué)的工作。一些在動(dòng)物身上進(jìn)行的研究已經(jīng)表明了基因、環(huán)境和行為之間是如何相互影響的。 但是科學(xué)家沒(méi)法直接對(duì)人類社會(huì)進(jìn)行過(guò)于激進(jìn)的實(shí)驗(yàn)。“科學(xué)家不能改造人類社會(huì)——諸如分裂家庭或者建立同一年齡的人組成的社區(qū)。”《自然》雜志在同期發(fā)表的一篇社論中指出，“但是科學(xué)家可以對(duì)蜜蜂這樣做，然后觀測(cè)這些干預(yù)對(duì)于蜜蜂基因和生理的影響。蜜蜂的用處在這里：它和我們一樣既復(fù)雜又熟悉，又和果蠅一樣，很容易在對(duì)照條件下加以研究。” 科學(xué)家已經(jīng)找到了蜜蜂不同于其他非社會(huì)性昆蟲(chóng)的一些特征。在11月的《基因組研究》雜志上，伊利諾依大學(xué)香檳分校的休.羅伯遜（Hugh Robertson）和凱文.沃納（Kevin Wanner）報(bào)告說(shuō)，他們?cè)诿鄯浠蚪M中找到了大約165個(gè)與氣味感受器有關(guān)的基因。而在果蠅和按蚊的基因組中，這類基因的數(shù)量只有蜜蜂的一半。這種現(xiàn)象很容易理解，因?yàn)槊鄯湫枰ㄟ^(guò)氣味辨識(shí)敵我和尋找合適的花朵。 雖然蜜蜂的嗅覺(jué)靈敏，它們的味覺(jué)卻相對(duì)遲鈍。在蜜蜂的基因組中，科學(xué)家只找到了10個(gè)與嗅覺(jué)感受器有關(guān)的基因。相比之下，果蠅有68個(gè)這類基因，按蚊有76個(gè)。羅伯遜說(shuō)，蜜蜂不需要太多的味覺(jué)感受器，因?yàn)槊鄯溆紫x(chóng)生活在蜂房里，由成年工蜂喂養(yǎng)，而開(kāi)花植物進(jìn)化出了一些吸引蜜蜂授粉的機(jī)制，蜜蜂就不需要發(fā)展出多余的味覺(jué)感受器。此外，由于蜜蜂集體生活在蜂巢中，它們負(fù)責(zé)制造外殼（用于保護(hù)自身）的蛋白質(zhì)的基因就較少。 科學(xué)家也在尋找其他和蜜蜂行為有關(guān)的生物學(xué)特征。伊利諾依大學(xué)香檳分校的神經(jīng)生物學(xué)家吉恩.魯賓遜（Gene Robinson）和同事探測(cè)了數(shù)千個(gè)基因在蜜蜂的腦中是如何表達(dá)的，以及保幼激素（阻止昆蟲(chóng)成年的一類激素）對(duì)這些基因的影響。這些基因在蜜蜂的腦中是否被激活，影響著蜜蜂行為的變化。 但是這些研究?jī)H僅是一個(gè)開(kāi)端。“蜜蜂基因組的破解者已經(jīng)開(kāi)始在分子遺傳學(xué)的層次上研究（蜜蜂的）這些顯著的社會(huì)特征。”社會(huì)生物學(xué)的創(chuàng)始人E.O.威爾遜在同期《自然》上發(fā)表評(píng)論說(shuō)，“這個(gè)DNA測(cè)序是朝著回答一個(gè)社會(huì)進(jìn)化基本問(wèn)題邁出的重要一步，也就是在基因組的層次上，是什么造就了一種高級(jí)的群居昆蟲(chóng)？隨著這項(xiàng)研究的拓展，科學(xué)家將很快著手研究第二個(gè)同等重要的問(wèn)題：到底是什么造就了一個(gè)社會(huì)性昆蟲(chóng)物種？”