Genetyka za tąmi kolorem owadów mielewych

Co właściwie odpowiada za kolorowanie owadów mielewych

Kolor cutikiowca w pszczole przeważnie wynika z dwóch klas pigmentów: melamin, które tworzą ciemne odcienie brązowe i czarne, oraz związków podobnych do pheomelaninu, razem z strukturalnymi efektami cutikiowca, które dają lekkożółte, złote i pomarańczowe odcienie widoczne w niektórych linii. Bilans między tymi pigmentami jest kontrolowany wielogeniowo, co oznacza, że wiele genów wpływa małym efektem, a nie jedna pojedyncza gene regulująca kolor na lub przeciwko sobie. Po to, dlaczego kolor w jednej kolonii może się znacząco różnić między poszczególnymi pracownicymi, nawet jeśli dziadkinią dla wszystkich jest taka sama królowa, ponieważ pracownice są córkami wielu różnych dronów i każdy drone przyczynia się do odmiennego tła genetycznego.

Pigmentacja cutikiowca jest zdeponowana podczas faz pupalnej, gdy ekoskelet się utwardza, proces nazywany sclerotyzacją. Temperatura podczas rozwoju pupa może delikatnie wpływać na stopień pigmentacji, co jest częścią przyczyny, dla której ta sama genetyczna linia może wyglądać nieco inaczej, gdy hodowana jest w zimnym kwietniu niż w ciepłym lato.

Różnice w barwie między rozmiarami oznakowanymi

Historycznie, kolor był jednym z pierwszych cech używanych nieformalnie do opisania rasa owadów mielewych przed istnieniem precyzyjnych narzędzi morfometrycznych i genetycznych. Owady mielewie Italian (Apis mellifera ligustica) są znane swoją brązowoczarna, z białymi pasami na grzbiecie, owady mielewie Carniolan (Apis mellifera carnica) tendencjonalnie mają jednorodny barwny brąz, a ciemne owady europejskie (Apis mellifera mellifera) są charakterystycznie prawie czarne z minimalnymi pasami. Te asocjacje są rzeczywiste na poziomie populacji, ale daleko od absolutnych, ponieważ selekcja rolnicza, naturalna hibridyzacja i proste indywidualne różnice oznaczają, że kolor pojedynczego owada jest słabej przewidywalny jego tło genetyczne.

Owadomielewiecy, którzy opierają się jedynie na barwie do oceny, czy kolonia jest daną rasę, czy królowa zawiła się ze smokami różnych ras, są narażeni na błędy. Królowa otoczona w miejscu z mieszonymi genetykami często wydaje pokolenia widocznie różne w jednym cyklu rozmnażania, jedynie z powodu zakresu ojczyzn smoków, bez żadnych zmian w liniach własnej królowej.

Czy kolor ma jakąś użyteczną relację?

Jest pewne dowodzenie, że ciemniejsza pigmentacja cutiki jest słabo związane z odpornością na zimno w niektórych liniach adaptowanych do północnych regionów, prawdopodobnie ze względu na to, że melamin może absorbuje więcej promieni słońca. Historycznie ciemne linie były wybrane w zimniejszych regionach. Jednakże ta relacja jest słaba i pełna wyjątków, a odporność na zimno w pszczółkach mielewych jest znacznie bardziej zależna od zachowania klastrowego, wielkości kolonii, izolacji gniazda oraz regulacji termicznej metabolizmu niż od samym kolorystycznym cutiki.

Próby hodowli w celu uzyskania konkretnego koloru jako końcowy cel są głównie kosmetyczne lub wykorzystywane jako wygodny oznak visualny w operacjach związanych z hodowlą królowych, na przykład markowanie lini królewskich charakterystycznym kolorem, aby było łatwo je rozpoznać podczas kontroli. Programy seriosne hodowli skupiają się na miernych cechach produkcyjnych i zdrowotnych, traktując kolor jako incydentowy, niskopriorytetową cechę.

Czaszkoiste warianty koloru i ich ograniczenia

Genuinie albinosowe lub bardzo depigmentowane owady mielewce rzadko występują, ale są ekstremalnie rzadkie i zwykle związane są z zmniejszonym stopniem przetrwałości, ponieważ melanina oraz powiązane pigmenty również odegrały rolę w strukturze trudności skórkowatej i, w niektórych owadach, obronie przeciwko chorobom. Owadożona z niezwykle jasnej, niewystarczająco sklerotyzowanej skórki często jest bardziej narażona na utratę wilgoci i fizyczne uszkodzenia, co sprawia, że te warianty zwykle nie przetrwują w pracowej populacji kolonii nawet jeśli czasami pojawiają się.

Wizualna identyfikacja gatunków lub podgatunków na podstawie koloru powinna zawsze być traktowana jako szkicowa wrażenie, a nie diagnostyczny narzędzie. Morfometria krzyweń skrzydeł i, coraz częściej, barcoding genetyczny są metodami rzeczywiście używanymi w poważnej klasyfikacji taxonomicznej lub zwierciadlecznej pracy, dokładnie dlatego, że sam kolor okazuje się tak niepewny.

Często zadawane pytania

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz The Genetics Behind Honey Bee Colour Patterns i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.