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全台灣最權威性的全球暖化知識套書由新任環保署副署長 葉欣誠博士 審定,您怎能錯過! ..《科學雜誌》(ScienceDaily)上一項新的研究表示,尋求刺激不是人類和其他脊椎動物的專利。某些蜜蜂也會這樣,甚至比其他的物種更愛冒險。研究人員表示,這些愛嚐鮮的蜜蜂,顯示了大腦在分子水平的基因活動上,展現了與人類尋求刺激相同的特徵。
領導該項研究,伊利諾州大昆蟲學教授和生物基因組學院主任Gene Robinson說明,這項研究從新的角度探尋了蜂巢的內部生活,那裡一直被視為是個具有高制度的殖民地,由一群工人負責不同的工作(如育嬰或覓食)來服侍女王。現在看起來,實際上每隻蜜蜂在執行特定任務時的意願或熱情並不相同。這些不同之處也許是因為,在某種程度上可能得歸因於蜜蜂個性的差異。
「對人類來說,嚐鮮行為的差異是個性的元件,」他說,「昆蟲們是否也具有個性呢?」
Robinson和他的同事研究了兩種看似屬於蜜蜂的嚐鮮行為:尋找築巢點和尋找食物。
當蜜蜂駐地無法容納成長速度過快的蜜蜂時,蜂巢會分開,蜜蜂們必須找到合適的新家。在這種危機關頭,少數勇敢的蜜蜂(不超過5%)會動身去找適合的家。
研究人員發現,這些被稱作偵察蜂的蜜蜂,會成為覓食蜜蜂的比例,通常是其他蜜蜂的3.4倍。
Robinson說:「這是研究個性的黃金標準,如果你在不同的情況下顯示了相同的趨勢,那就是個性的特徵。」不僅某些蜜蜂顯示了嚐鮮行為,而且牠們想要“飛得再遠一些”的意願和熱情對蜂巢的生活極其重要。
研究人員想要確定蜜蜂行為差異的分子學基礎。他們使用全基因組芯片分析(whole-genome microarray analysis),來尋找成千上萬的偵察蜂和非偵察蜂大腦基因之間的差異。
與伊利諾伊州神經科學計劃有交流的Robinson說:「人們想要了解人類及動物嚐鮮行為的基礎是什麼」,「很多思考行為都與大腦的回饋機制與如何回應真實經驗之間的關係有關。」
研究人員在偵查蜂與非偵查蜂的腦中發現了數千處基因活動明顯不同的地方。
Robinson說:「我們預期會找出一些差異,但是顯示出來的差異大小令人感到意外:偵察蜂和非偵察蜂都是覓食者。」
在這些表達上有差異性的基因中,一些是與傳遞信號的兒茶酚胺、谷氨酸和伽馬氨基丁酸相關的,研究人員也開始專注在它們上面,因為它們是與脊椎動物調節嚐鮮行為和回應機制有關的遞質。
為了測試嚐鮮行為是否是由腦中傳遞訊息的改變所造成,研究人員選擇了幾組蜜蜂,通過增加或抑制這些傳遞訊息的化學物質來觀察。
研究發現,有兩種方式(增加谷氨酸和酚乙醇胺)會讓原來不是偵察蜂的蜜蜂增加偵察的行為。而抑制了多巴胺信號的傳遞則會減少偵查行為。
Robinson說:「我們的研究結果表明,存在與人類和其他脊椎動物身上的嚐鮮行為,也出現在昆蟲世界中」。「人們能看出相同類別的相似行為差異和分子學基礎。」
Robinson表示,研究結果同時還顯示昆蟲、人類和其他脊椎動物在行為的進化中使用了相同的基因“工具包”。 “工具包”中的“工具”(基因所編碼出的分子途徑)或許在相同種類的行為上起了作用,但是每個物種會以自身的狀況,以特有方式作出改變。
「看起來相同的分子途徑在進化中一直反覆地被使用,以發展每個個體在嚐鮮的不同行為。」他說。
美國國家科學基金會、美國國家衛生研究院和伊利諾社會行為基因計劃支持了該項研究。
這項實驗的合作者包括了來自衛斯理學院和康乃爾大學的人員。
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http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120308143201.htm