工蜂的“政變”

□ 敖清昶

類似于美劇《權力的游戲》中的宮廷陰謀一樣，蜂群中也會上演類似的情節。一項新的研究表明，某些蜂族的蜂后如果產下了不正常的雄性后代，一些工蜂將會群起而攻之，殺掉它們的女王。蜂后的位置會被蜂后的一個女兒取代，只要它能產下正常的雄性后代。

為什么工蜂會根據蜂后產下的雄蜂是否正常，來擁戴或推翻它們的女王呢?要了解這一點，我們需要了解一下雄蜂和雌蜂之間的區別。

災難性的二倍體雄蜂

一個蜂群通常有一個蜂后，以及眾多的工蜂和少數的雄蜂。蜂后和工蜂都是雌蜂，它們由受精卵孵化而來。這樣，雌蜂細胞內有兩組染色體，一組來自于父方，一組來自于母方。也就是說，蜂后和工蜂的細胞內有兩個染色體組，每個基因有兩個拷貝(兩個等位基因)。我們把這種細胞內有兩組染色體的生物稱為“二倍體”生物。我們人類也是二倍體。

雖然蜂后和工蜂都是受精卵孵化出來的，但發育過程不同。從小吃蜂王漿，那么長大了會成為蜂后。孵化三天后改吃花粉和蜂蜜的混合物的雌蜂，會成為工蜂，它們負責所有蜂群的工作，但其性器官發育不完全。

而雄蜂通常是由未受精卵孵化出的，是蜂后不需要交配就能產下的。而未受精的卵子只有一組染色體，也就是說，雄蜂通常是“單倍體”。雄蜂從來都不工作，它們唯一的任務就是與蜂后交配。

蜂后一生只交配一次，但它會在體內存儲精子以供余生使用。交配后，蜂后可以選擇是否讓特定的卵子受精，這意味蜂后可以控制其后代雄性和雌性的多少。

但是，有時蜂群中會出現二倍體的雄蜂，這是怎么回事呢?

原來成為雄蜂還是雌蜂，取決于一個叫做“互補性別決定”(CSD)的基因。如果基因組中有兩個不同的CSD等位基因，那么它就會成為雌蜂，這通常是由受精卵發育而成的。但是，如果它只有一個CSD的等位基因，就會成為雄蜂，這通常是由未受精卵發育而成的。

這種性別決定系統平時都會正常工作。但是，如果一個雄蜂具有的CSD等位基因，與蜂后中的一個CSD等位基因是完全相同的話，那么由這只雄蜂和蜂后產下的受精卵，有一半會具有兩個相同的CSD等位基因，這種情況會使得它成為二倍體的雄蜂。

然而，二倍體雄蜂會成為整個蜂群的災難。因為它們是無法生育的，無助于整個蜂群的繁衍，而且與其他正常的雄蜂一樣，它們從不進行工作，只會好吃懶做。本來，由受精卵發育出的雌蜂大部分會成為工蜂，而二倍體雄蜂的出現，會使得蜂群的勞動力減少一半。

蜂后會被暗殺

那么，二倍體雄蜂與工蜂殺掉它們的女王有什么關系呢?

最近，一些研究人員研究了位于巴西的一種無刺蜂。他們找到了一些包含了會發育成二倍體雄蜂的蛹的蜂群，作為實驗組，并與當地正常的蜂群進行比較研究。

他們發現，當這些二倍體雄蜂孵化出來后的第10天左右，所在的蜂群的蜂后就會被工蜂殺死。對照組的蜂后則安然無恙。

他們移除了原蜂群的蜂后，并向每個蜂群引進了一個新的、正常的健康蜂后，并追蹤其活動。結果也是相同的，新蜂后仍會被工蜂殺死，而對照組的安然無恙。

但這些新蜂后與這些蜂群不存在親緣關系，所以這暗示著不育的二倍體雄蜂的存在，是造成工蜂暗殺蜂后的原因，而不是蜂后本身有什么問題。也就是說，不管二倍體雄蜂是否就是這個蜂后產下的，只要發現有二倍體雄蜂，工蜂就會主動殺死蜂后。

一些研究還表明，蜂后不太可能提前知道，要與它交配的雄蜂是否與自己共享著相同的CSD等位基因。所以說，蜂后最開始并不知道自己必死的命運，直到她突然被暗殺的那一刻。

不育的雄蜂有“怪味”

因為二倍體雄蜂會成為整個蜂群的災難，所以在工蜂看來，解決此問題最好的辦法，就是殺死蜂后。然后，工蜂會把一個新孵化出的雌蜂擁戴為自己的蜂后(通常，新孵化出的蜂后發育完全后會離開原蜂群，尋找新的家)。

工蜂如何檢測出不育的雄蜂呢?研究人員發現，對于工蜂來說，正常的單倍體雄蜂和不育的二倍體雄蜂，有著不同的氣味。那么，這種雄蜂的氣味何時開始變得不同呢?研究結果顯示，大約是孵化出來后的第10天——這正是實驗組中的蜂后開始離奇地死亡的時候。

那么，為什么不在孵化出來前就把這些二倍體雄蜂根除掉呢?其實對于蜜蜂來說，它們的確是這么做的，因為蜜蜂的工蜂會參與卵孵化和幼蟲的撫養，很容易“聞到”二倍體雄性并殺死它。但對于研究人員做實驗的無刺蜂來說，卵在發育早期就被密封在蜂巢中，直到它們成為成蟲時，工蜂才能有機會與它們接觸。

而除了蜂族以外，黃蜂和螞蟻都有殺死女王的行為。一個例子是黃蜂，它們的蜂后的壽命通常只有一年左右，隨著年齡的增長，繁殖能力下降，而工蜂通常會在年底時殺死蜂后。