進化学：王台の構造がミツバチの女王の発生を形作る

社会性昆虫の巣の構造は、隠れ家や貯蔵場所を提供する静的な構造要素と見なされることが多い。しかし、こうした構築された環境が、生物学的形質をどの程度能動的に形作っているのかについては、ほとんど理解されていない。ミツバチのカースト決定を駆動する遺伝的要因と栄養的要因は十分に確立されているが、特殊化した女王の巣房（王台）が果たす役割はこれまで、主に空間的または構造的な要因として説明されており、物理化学的な微小環境が及ぼす影響は見過ごされてきた。本研究で我々は、ミツバチでは、ワーカーの巣作り行動が、女王の発生に不可欠な物理化学的ニッチを能動的に設計していることを示す。王台は、ワーカーの巣房とは著しく異なる独特な機械的および化学的シグネチャーを示す。これらの特性はワーカーの巣房構築の偶発的な副産物ではなく、ワーカーは王台を意図的に構築しており、そうすることで、これらの巣房の特性の精密な設計を可能にする、作業特異的な生理学的およびトランスクリプトーム的な再プログラム化を受けている。飼育環境を実験的に操作したところ、これらの物理化学的合図は正常な女王の発生に因果的に必要であり、これが、個々の幼虫の発生に重大な影響を及ぼし得る極めて重要なチェックポイントとして機能していることが実証された。総合すると我々の結果は、社会的な巣作り行動と発生の可塑性とを結び付ける直接的な機構を確立しており、設計された環境が生物個体の運命をどのように方向付けるかを明らかにしている。

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