Pic Honeybees には、自分が望む職業について選択する余地はありません。彼らの運命は遺伝子に深く刻まれています。これは、冷凍保存から目覚めて能力に基づいて仕事を割り当てられる、 Futuramaの Fry とよく似ています。
不運なミツバチの職業は二つしかない。蜜を探しに出かける――蜜を探し、複雑なダンスを踊って他のミツバチに居場所を知らせる――か、巣に留まって女王蜂の世話をし、幼虫に餌を与え、女王蜂の毛繕いをする――かだ。
しかし、こうしたわずかな選択さえも、実際の昆虫によって行われるわけではない。その代わりに、遺伝子と相互作用する化学物質が、愚かなミツバチに何をするかを指示するのだ。
ミツバチの巣全体は遺伝的に同一の姉妹ですが、ローヤルゼリーをすべて食べて太った産卵女王蜂になるミツバチもいれば、残りは働き蜂になって巣に留まるか、蜜や花粉を探しに出かけるかします。
遺伝子は同じですが、姉妹ごとに遺伝子上の化学タグが異なり、運よく職業が変わると、エピジェネティック状態と呼ばれるパターンで遺伝子タグも変化します。
これは基本的にメタンフェタミン、つまりDNAのメチル化によるものです。DNAのメチル化は、動物の生物学において重要な役割を果たすことが古くから知られており、細胞が生成された際にどのような役割を果たすかにも関わっています。しかし今、科学者たちは、エピジェネティクス（遺伝子に作用する環境要因）も行動を変化させる可能性があることを解明しました。
ジョンズ・ホプキンス大学とアリゾナ州立大学の研究者たちは、ミツバチの仕事の割り当てに他の要因が影響しないよう、すべて同じ年齢のミツバチを巣箱に入れました。そして、21匹の看護蜂と21匹の採餌蜂の脳内の化学物質のパターンを分析したところ、DNAの155領域に違いがあることを発見しました。
これらの化学物質は変化する可能性があり、若いミツバチが不足している場合、年老いたミツバチが再び授乳に戻ることもあります。そうなると、107個のDNA領域に異なるタグが現れることから、エピジェネティックな変化は一時的なものであり、元に戻せる可能性があることが示唆されます。
研究者らが巣箱から看護蜂を除去すると、採餌蜂の一部は役割の変更を余儀なくされ、仕事を交換した蜂の化学的プロファイルも新しい役割に合うように変化した。
「見る角度によって2つの異なるイメージを映し出す写真のようなものだ」と、アリゾナ州立大学とノルウェー生命科学大学の生命科学准教授でミツバチの専門家、グロ・アムダム氏は言う。
「ミツバチのゲノムには、養蜂家と採餌家の両方のイメージが含まれています。DNAのタグが脳に座標を与え、どのような行動をとるべきかを脳が判断するのです。」
研究者たちは、可逆的なエピジェネティクスを理解することで、遺伝子との化学的相互作用によって引き起こされる人間の学習、記憶、ストレス反応、気分障害の改善に役立つ可能性があると考えている。
この研究はNature Neuroscience ®に掲載されました。
