本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
這篇文章最初發佈於城市科學探險！©部落格，2010年3月2日，標題為：蜜蜂嗡嗡作響，展現個性。
我仍然喜歡這篇論文的主題。我帶領我的實驗室小組進行了期刊討論。我認為這對我們小組來說是一篇很棒的論文，因為研究主題包括個體差異、遺傳學和神經科學方法來研究動物行為。此外，它是基因組轉錄方面的一篇很好的基礎論文。我的博士後研究最終將包括對非洲巨鼠及其行為的此類分析。
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作者：Sarah D. Kocher、Julien F. Ayroles、Eric A. Stone、Christina M. Grozinger
研究摘要
研究人員檢查了蜜蜂的一種已知調節蜂巢社會行為的行為——隨從反應。隨從反應是工蜂因蜂王發出的一種特殊資訊素或化學物質而給予蜂王的時間和關注量。這種化學物質保持蜂巢的社會聯絡。在任何動物群體中，個體行為都會有所不同。一些工蜂的反應具有非常高的隨從反應——花費大量時間非常靠近蜂王並接收資訊素；而另一些工蜂的隨從反應非常低。作者著手測量行為和生理（內部身體功能）反應對蜂王資訊素的個體差異量。
通常，蜂王資訊素由女兒工蜂在蜂巢中傳播。然而，有些工蜂要麼不喜歡資訊素，要麼完全避開蜂王。當這種情況發生時，會發生生理變化，這些女兒的卵巢在某種程度上得到了發育。眾所周知，這些冷淡的女兒會產下自己的卵（這在禮貌的膜翅目社會中通常是不允許的），這些卵可以發育成具有生殖能力的雄蜂。這種情況並不經常發生，因為其他姐妹如果在蜜蜂育兒室裡發現侄子（而不是兄弟），就會丟棄或摧毀卵或蛹。
觀察了兩種不同亞種（或種族）的工蜂：卡尼鄂拉蜂和義大利蜂。這些是非常古老且著名的蜜蜂種族，它們在形態學上是不同的（不同的外形和形狀）。研究人員研究了 5 個卡尼鄂拉蜂蜂群和 4 個義大利蜂蜂群。
本研究中的每個蜂群都由同胞姐妹工蜂組成。在蜜蜂（以及其他膜翅目昆蟲，如黃蜂、大黃蜂和螞蟻）中，同胞姐妹之間的親緣關係為 75%。與人類（和其他哺乳動物）不同，同胞蜜蜂姐妹之間的親緣關係比她們與母親的親緣關係更密切。我從母親那裡得到了一半（50%）的染色體，從父親那裡得到了一半（50%）。我的任何同胞兄弟姐妹都得到相同的百分比，但不一定是完全相同的染色體，因此我們之間的親緣關係也是 50%。在蜜蜂中，母親給女兒一半的染色體（50%），但父親給女兒全部——整套染色體（100%）。所以這是蜂巢中的家庭事務。話雖如此，作者著手瞭解如此高度相關的同胞姐妹怎麼會表現得如此不同？
將稀釋的蜂王資訊素滴在載玻片上，並引入到較小的蜜蜂群體（來自每個蜂群）。研究人員計算了在一段時間內（25 分鐘）接觸資訊素的工蜂數量以及每隻蜜蜂訪問載玻片的次數。他們連續 5 天這樣做，在春季和秋季再次這樣做。他們比較了不同蜂群之間和每個蜂群內個體之間的蜜蜂行為（訪問載玻片的次數）。
他們發現了什麼？
嗯，首先並非所有工蜂的行為都相同。個體之間和蜂群之間存在相當大的差異。有些個體訪問資訊素的次數比其他個體多，但卡尼鄂拉蜂和義大利蜂之間沒有太大差異。然而，他們確實發現，訪問資訊素較少的工蜂比訪問資訊素較多的姐妹卵巢發育得更好。姐妹之間不僅存在行為差異，而且還存在與這種行為相對應的內部變化。研究人員證實，對蜂王激素的隨從反應對於抑制工蜂卵巢發育非常重要，這可以防止它們擁有自己的蜜蜂兒子。
正如有高訪問和低訪問的蜜蜂一樣，也有高反應和低反應的蜂群——行為的個體和蜂群差異。那麼，是什麼在驅動這些差異呢？正如我之前提到的，研究中的所有蜜蜂都是同胞姐妹，所以不可能是基因，對嗎？嗯，不完全是。研究人員確實識別出了他們認為負責隨從反應的基因。他們的發現是，儘管姐妹們可能在擁有的基因型別上彼此相似，但基因表達因蜜蜂而異。擁有與另一個人相同的基因是一回事。讓該基因實際工作並在體內發揮作用是另一回事。例如，假設你和我擁有相同的基因，該基因編碼消化碳水化合物。你體內的相同基因可能比我體內的相同基因做更多的工作（或更少的工作）。這被稱為遺傳表達的個體差異，這似乎是蜜蜂身上正在發生的事情。隨從反應與卵巢發育相關，而卵巢發育與基因表達相關。
它們是相同的，但它們也不同；這些差異可以在內部（遺傳學和生理學）和外部（行為）進行衡量。
這一切為什麼重要？
在天然蜜蜂群落中，蜂巢必須生存。雖然大多數時候蜂王都在產卵以製造更多工蜂，但變化確實會發生。蜂王的壽命不是永遠的。當老蜂王死亡時，工蜂會迅速行動起來，培育一隻姐妹蜂王。那個“新”蜂王將是產卵的蜂王，這些卵將成為下一代蜜蜂寶寶——工蜂。誰做這項培育下一代蜂王的重要工作？具有較高隨從反應的工蜂。它們培育下一代和未來的蜂王。它們確保任何已經產下的卵都能獲得必要的營養（蜂王漿），使其快速走上王位。（工蜂和蜂王在基因上是相似的，作為幼蟲餵食的發育時間和食物型別使它們在身體、生理和行為上彼此不同）。
另一方面，隨從反應較低的工蜂，那些卵巢發育較好的工蜂，能夠產卵併產生雄蜂。通常，其他工蜂會巡邏蜂房並丟棄其他工蜂產下的雄蜂（蜂王也產雄蜂卵，但即使是這些雄蜂/兄弟也會受到工蜂/姐妹的側目，她們寧願投入時間和精力來培育更多的姐妹）。然而，在這種過渡狀態下，這些工蜂產下的卵有成熟的機會。如果它們真的成熟了，那麼它們很快就會離開蜂巢，並在成熟後與其他蜂王交配。透過這種方式，一些工蜂（即那些隨從反應較低的工蜂）能夠繁殖並傳播它們的基因。
完整引用：Kocher SD, AyrolesJF, Stone EA, & Grozinger CM (2010)。工蜂資訊素反應的個體差異與生殖性狀和大腦基因表達相關。PloS one, 5 (2) PMID：20161742
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我對本文的評論：PLoSone.org