Eusozialität im Genom

  • Veröffentlicht am: 24.09.2020

Das Genom der Stachellosen Biene Frieseomelitta varia ist nun vollständig sequenziert. Bild: Marcelo Leite Ianhez/Wikimedia, CC BY-SA 3.0

Die Stachellose Biene Frieseomelitta varia besitzt eine vollkommen sterile Kaste Arbeiterinnen. Forscher haben nun das Genom der Art vollständig sequenziert und glauben, dass im Genom der Stachellosen Meliponini wichtige Hinweise auf die Eusozialität der Bienen verborgen sind.

Ein Großteil unseres Verständnisses über das Sozialverhalten und die Genomik von Bienen basiert auf Forschungsergebnissen zur Westlichen Honigbiene Apis mellifera. Die Gattung Apis ist jedoch von überschaubarer Vielfalt mit (je nach Auffassung) maximal einem Dutzend Arten. Von ihnen wurden bisher vier Arten genomisch beschrieben.

Für die ebenso eusozialen, aber taxonomisch und biologisch deutlich vielfältigeren Stachellosen Bienen Meliponini war aktuell nur eine vollständige Genomsequenz verfügbar. Nun ist eine zweite Genomsequenz für Frieseomelitta varia hinzugekommen. Sie besitzt als Besonderheit eine völlig sterile Arbeiterinnenkaste. Das ist auch für Stachellose Bienen ziemlich außergewöhnlich und stellt eine extreme Variante des Interessenkonflikts zwischen Königin und Arbeiterinnen um die Produktion von Nachkommen dar.

Die Wege der Europäischen Honigbiene und Stachelloser Bienen haben sich vor mehr als 70 Millionen Jahren getrennt.

Die Gesamtgenomgröße von F. varia ähnelt den sequenzierten Genomen anderer Bienen. Im Vergleich zu anderen Bienen sind die Forscher auf eine beträchtliche Umlagerung in der mitochondrialen Genreihenfolge gestoßen. Diese bemerkenswerte Umbildung in der Genreihenfolge im mitochondrialen Genom legt aus Sicht der Wissenschaftler nahe, dass Stachellose Bienen ein Hotspot für die Evolution der mitochondrialen DNA sein könnten. Sie erwarten daher bei künftigen Genomsequenzierungen aus der vielfältigen Gruppe der hoch eusozialen Meliponini relevante evolutionäre Hinweise auf die Eusozialität dieser wichtigen Bestäuber.

Literaturstelle: 

F.C. de Paula Freitas et al. 2020. The nuclear and mitochondrial genomes of Frieseomelitta varia – a highly eusocial stingless bee (Meliponini) with a permanently sterile worker caste. BMC Genomics 21, 386; doi: 10.1186/s12864-020-06784-8

Die Studie ist in vollem Umfang frei zugänglich (Open Access).
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