Так, если наследственно одинаковые диплоидные женские личинки ассимилируют неодинаковое количество маточного молочка и перговых добавок, то развиваются в одних случаях (при обильном питании личинок только молочком) пчелиные матки с хорошо развитыми женскими половыми органами и другими характерными признаками, в других (при питании личинок малым количеством молочка с перговыми добавками) — рабочие пчелы с зачаточными женскими половыми органами и хорошо развитыми другими признаками, отсутствующими у маток.
Известны также экспериментальные факты (Мельниченко, Тришина, Шмелева, 1965 и др.), когда женские личинки, ассимилирующие пищу мужских (трутневых) личинок, превращаются в уродливые по форме организмы, а единичные особи развиваются с признаками, свойственными трутням.
Уже из этих фактов видно, что одной из решающих причин указанного различия являются какие-то существенные биохимические качества маточного молочка и перговых добавок. Эти факты свидетельствуют также о том, что маточное молочко обладает свойствами биологически активного вещества. Последнее недавно было подтверждено и опытами японского биолога профессора И. Окадо (1965 г.).
Но маточное молочко оказывает определяющее влияние не только на изменение направлений формообразовательного (морфогенетического) процесса в период индивидуального развития особей пчелиной семьи. Экспериментальные исследования, проведенные в течение последних 15—20 лет, показали, что маточное молочко одной расы пчел, например горной кавказской, ассимилируемое эмбрионами и ранними личинками другой расы пчел, например дальневосточной, вызывает также наследственные изменения признаков или, по крайней мере, изменения типа длительных модификаций.
Замечено при этом, что признаки (длина хоботка, кубитальный индекс и др.) маток, трутней и рабочих пчел, ассимилирующих маточное молочко одной и той же географически отдаленной расы, изменяются сходно, можно сказать, параллельно, что объективно указывает на общность причин такого изменения, заключающихся в направленном действии каких-то компонентов маточного молочка.
Какие же компоненты маточного молочка наиболее ответственны за его морфогенетическое действие? До сих пор это оставалось неизвестным или весьма неясным.
Попытки ряда исследователей, в том числе и наши, открыть эти компоненты только среди аминокислот и ферментов, содержащихся в маточном молочке, не дали удовлетворительных результатов.
Сравнительное изучение качественного и количественного состава аминокислот маточного молочка пчел разных рас показало следующее.
В качественном составе аминокислот молочка пчел разных рас различий нет. В количественном же составе имеются достоверные различия по ряду аминокислот, которые, несомненно, влияют на процесс морфогенеза. Однако, по-видимому, направление морфогенеза и тем более мутагенное действие маточного молочка определяют не эти различия. Нет достаточных оснований считать ответственными за морфогенетическое действие молочка содержащиеся в нем биоптерии и пантатеновую кислоту, как то предполагали Гонтарский и некоторые другие авторы.
В свете данных современной биохимии ведущую роль в синтезе белков — этой основы жизни каждого организма — играют нуклеиновые кислоты ДНК и РНК, являющиеся сложнейшими белковыми высокомолекулярными полимерами. Нуклеиновые кислоты во взаимодействии с ферментами и белками живых клеток служат материальной основой наследственности организмов, ее кодом и биохимическим механизмом. Отсюда понятно, почему выяснение наличия нуклеиновых кислот в маточном молочке пчел, обладающем свойствами биологически активного вещества и фактора морфогенетического действии, имеет важное теоретическое значение.
До последнего времени нуклеиновые кислоты не были обнаружены в составе маточного молочка пчел, что было, по-видимому, следствием несовершенства применявшейся методики и техники биохимического анализа. Такими несовершенными были и наши анализы, проводившиеся в 1963 г., когда реакцией Фёльгнна исследовалось маточное молочко, хранившееся в фиксированном состоянии в течение нескольких месяцев.
В период 1967 и 1968 гг. анализы маточного молочка проводились частично в спецлаборатории Горьковского университета и в лабораториях Всесоюзного института физиологии и биохимии животных и более детально в биохимических лабораториях Всесоюзного института растениеводства (Ленинград), оснащенных новейшим оборудованием и хорошо освоивших современную методику анализа нуклеиновых кислот.
Работа по анализу нуклеиновых кислот и ферментов маточного молочка выполнялась Ю. Л. Вавиловым. Для исследования бралось маточное молочко разной давности хранения, в том числе свежее нативное и свежее лиофилизированное. Лиофилизация молочка проводилась в вакуумно-сушильном аппарате Долинова при атмосферном давлении, равном 10 в минус первой степени мм ртутного столба.
До начала работы по сбору и анализу маточного молочка в лабораториях кафедры дарвинизма Горьковского университета были проведены детальные микроскопические исследования молочка, которое брали в маточниках трех-четырехдневного возраста и отдельно в протоках глоточных желез пчел-кормилиц. Исследования показали, что в маточном молочке полностью отсутствуют не только клетки, но и какие-либо остатки разрушенных клеток глоточных желез или других клеток тела пчелы, содержащих в ядрах и цитоплазме нуклеиновые кислоты.
Чтобы исключить возможность попадания в маточное молочко активных клеток или спор микроорганизмов, также содержащих нуклеиновые кислоты, нативное молочко извлекалось из маточников и различными способами фиксировалось в стерильных камерах. Анализы, проведенные летом и осенью 1967 года в спецлаборатории Горьковского университета методом А. С. Спирина в модификации Симакова, обнаружили во всех пробах молочка нуклеиновые кислоты без разделения их на ДНК и РНК. В той же лаборатории проводились исследования нуклеиновых кислот маточного молочка методом хроматографии на бумаге по Хотчкису (1948) и Буланже, в результате чего в тех же пробах были обнаружены азотистые основания нуклеинового происхождения.
Для уточнения качественного состава азотистых оснований было произведено посредством спектрофотометрирования сравнение длин волн максимального поглощения их «пятнами» азотистых оснований, выделенных из маточного молочка, и пятнами азотистых оснований стандартных «метчиков». Данные этого сравнительного анализа показали, что все азотистые основания, выделенные из маточного молочка, относятся к нуклеотидам РНК. Отсутствие среди выделенных азотистых оснований относящихся к нуклеотидам ДНК было, по-видимому, следствием того, что исследуемое молочко находилось в фиксированном состоянии в течение трех-четырех месяцев.
В декабре 1967 г. анализы маточного молочка, фиксированного спиртом, производились в лабораториях Всесоюзного института физиологии и биохимии животных методом Ваннемахера и Бенкса (1965 г.), где этот метод хорошо освоен и широко применяется.
Методом Ваннемахера и Бенкса было исследовано маточное молочко трех географически отдаленных рас пчел: итальянской, горной кавказской и ленкоранской (табл.).
Комментарии 11
3. Открытие в маточном молочке нуклеиновых кислот делает более ОБОСНОВАННЫМИ ВЫВОДЫ многих биологов и пчеловодов о морфогенетическом и мутагенном действии молочка при ассимилировании его эмбрионами в развитии личинками маток, трутней и рабочих пчел.
4. Открытие в маточном молочке ДНК и РНК служит теоретическим основанием и для РАЗРАБОТКИ приемов практического использования этого биологически активного продукта для направленного формирования признаков пчелиных семей, осуществляемого в комплексе с мероприятиями по искусственному отбору.
Ты что-то не в ту сторону смотришь
Но фактически мы получаем обратное.
Подсаживая хорошую матку в плохую семью, мы меняем корм для формирования половых клеток и растущих личинок. Клетки тела личинки будут питаться иными веществами, с иной наследственностью. В результате изменения корма меняется наследственность организма, он становится более податлив воздействиям внешней среды. А условия внешней среды для личинок в плохой малопродуктивной семье не будут способствовать развитию и улучшению хозяйственно полезных признаков пчел.