One day a few years ago, while work

One day a few years ago, while working on wasps in a rainforest in Costa Rica, entomologist Kevin J. Loope, a postdoctoral researcher at the University of California, Riverside, began reading about the enigmatic matricidal behavior of some social insects. In most social insects, such as bees, ants and wasps, the workers, which are all female, work their whole lives to help the queen produce new offspring. Yet, in the literature Loope found anecdotal reports of workers killing their queen, presenting a fascinating evolutionary puzzle.

"The observations of queen-killing seemed paradoxical to me," Loope said. "Why does it pay to help the queen in some situations but then also pay to kill her in others? What explains why some queens get killed and not others, and why kill her at all? Most people think of social insects as workers toiling mindlessly for the good of the queen or the colony. But it appears that workers are more calculating, and help or harm the queen depending on the circumstances they find themselves in."

To explore the puzzle, Loope set up observation colonies of yellow jacket wasps in the lab, filmed them continuously using video cameras and then noted when matricide happened. He also collected wild colonies to increase the sample size, inferring matricide from mature, queenless colonies. The behavioral observations and genetic analyses of wasp colonies he performed showed him that worker wasps kill queens when they are in colonies with lots of full siblings, but not in colonies with a mix of full and half siblings.

"Workers are assessing the situation in their colony and deciding to revolt against the queen only when the genetic makeup of the colony makes it favorable to do so," Loope said. "The main advantage is to allow your sister workers to lay male eggs, rather than the queen, who typically stops worker reproduction by egg eating, attacking reproducing workers, and by laying many of her own eggs. By eliminating the queen, a matricidal worker allows other workers and herself to lay male eggs."

Workers do all the tasks of raising the brood. They forage for food, feed the offspring and the queen, build the nest and defend it. Only occasionally do they attempt to reproduce. Males are produced at the end of the year and mate with the new queens. Then the males die. Workers never mate but can still lay male eggs due to a quirk in their genetic system. This allows them to compete with the queen for the production of males.

"Hence the matricide," Loope said. "Workers are not mindless automatons working for the queen no matter what. They only altruistically give up reproduction when the context is right, but revolt when it benefits them to do so."

The study is one of a few that suggest that workers can assess the relative proportions of full and half-siblings of their colony and respond adaptively when conflicts of interest arise over what the colony should do, for example, rear the sons of workers or the sons of the queen.

"In highly eusocial species altruism toward the queen is typically unconditional," Loope said. "This study, however, provides the first thorough investigation of queen-killing behavior, a common but difficult-to-observe event in the life of many bee and wasp colonies. I figured out a way to observe colonies continuously using video, which allowed for the first video observations of this behavior."

Study results appear online in Current Biology.

Loope explained that the genetic makeup of a colony is determined by how many times a queen mates (usually once or twice), and by how evenly she uses the sperm of two males if she has mated twice. He found that colonies that experienced matricide had a greater proportion of full siblings (measured by the average relatedness between colony members) than those that did not experience matricide.

"This pattern is driven by the number of times the queen mates, as well as the evenness of sperm use for queens that have mated twice, suggesting workers can distinguish among these different kinds of queens," Loope said. "A queen-killing worker benefits from matricide in single-father colonies because she causes the colony to rear the sons of other workers, rather than the sons of the queen. In such colonies, workers are more related to workers' sons than queens' sons.

"Kin selection theory, an extension of evolutionary theory, predicts behavior to evolve that favors close over more distant relatives; half-siblings are more distant than full siblings, so matricide is less beneficial in colonies with many half-siblings," Loope added. "Thus, this study provides rare support of kin selection theory with variation in behavior among colonies. Workers are responding to their colony makeup as predicted by kin selection theory."

Loope is now working to understand how yellow jacket wasps' interaction with other species may shape transitions in social organization.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วันหนึ่งไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทำงานบน wasps ในป่าฝนในคอสตาริกา entomologist Kevin J. Loope นักวิจัยนักที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ เริ่มอ่านเกี่ยวกับทำนาย matricidal ลักษณะการทำงานของแมลงบางสังคม ในแมลงสังคมมากที่สุด ผึ้ง มด และ wasps แรง งาน ซึ่งเป็นหญิง งานทั้งหมดของชีวิตเพื่อช่วยราชินีผลิตลูกหลานใหม่ทั้งหมด ยัง ในวรรณคดี Loope พบรายงานเล็ก ๆ ของคนที่ฆ่าพระราชินีของพวกเขา นำเสนอปริศนาวิวัฒนาการน่าสนใจLoope กล่าวว่า "ข้อสังเกตของควีนฆ่าประจักษ์ paradoxical ฉัน "ทำไมไม่จะจ่ายช่วยราชินีในบางสถานการณ์ แต่แล้ว ยังจ่ายไปฆ่าคนอื่นหรือไม่ อะไรอธิบายว่า ทำไมบางควีนส์ได้ฆ่าไม่ใช่ และทำไมฆ่าเธอเลย คนส่วนใหญ่คิดว่า แมลงสังคม toiling mindlessly ดีราชินีหรือฝูงคน แต่ปรากฏว่า คนงานมีคำนวณ และช่วย หรือเป็นอันตรายต่อเม็ดขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่พวกเขาพบตัวเองใน"แห่งปริศนา Loope ตั้งอาณานิคมสังเกตของ wasps เสื้อเหลืองใน มาถ่ายทำเรื่องนั้นอย่างต่อเนื่องโดยใช้กล้องวิดีโอแล้ว บันทึกเมื่อทำมาตุฆาตเกิดขึ้น เขายังรวบรวมอาณานิคมป่าเพื่อเพิ่มขนาดตัวอย่าง inferring ทำมาตุฆาตจากอาณานิคมผู้ใหญ่ queenless สังเกตพฤติกรรมและการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของอาณานิคม wasp ที่เขาดำเนินพบเขาว่า ผู้ปฏิบัติงาน wasps ฆ่าควีนส์เมื่อพวกเขาอยู่ ในอาณานิคมของพี่น้องทั้งหมด แต่ไม่ใช่ ในอาณานิคมด้วยผสมของเต็มและครึ่งพี่น้องLoope กล่าวว่า "ผู้ปฏิบัติงานจะประเมินสถานการณ์ในอาณานิคมของตนและตัดสินใจที่จะกระด้างกระเดื่องต่อราชินีเมื่อแต่งหน้าทางพันธุกรรมของโคโลนีทำให้ดีทำ "ประโยชน์หลักคือให้น้องสาวของคุณไปวางไข่ชาย แทน ราชินี ใครจะหยุดการสืบพันธุ์ของผู้ปฏิบัติงาน โดยกินไข่ โจมตีการทำงาน และวางไข่ของตนเองมากมาย โดยการกำจัดราชินี ผู้ปฏิบัติงาน matricidal ได้คนอื่นและตัวเองวางไข่ชาย"คนทำงานทั้งหมดของการเลี้ยงในคอก พวกอาหารสัตว์สำหรับอาหาร เลี้ยงลูกหลานและราชินี สร้างรัง และปกป้องมัน พวกเขาพยายามเพื่อสร้างอย่างบ่อยครั้ง เพศชายมีผลิตในปลายปีและคู่กับควีนส์ใหม่ แล้วชายตาย คนไม่เคยผสมพันธุ์ แต่ยังสามารถวางไข่ชายเนื่องจากการเล่นโวหารในระบบพันธุกรรมของพวกเขา นี้ช่วยให้พวกเขาแข่งขันกับราชินีสำหรับการผลิตของเพศชาย"ดังนั้นการทำมาตุฆาต, " Loope กล่าวว่า "คนไม่ automatons mindless ควีนไม่ว่าสิ่งที่ทำ พวกเขาเพียง altruistically แพ้ซ้ำเมื่อบริบทไม่ถูกต้อง แต่กบฏเมื่อผลประโยชน์ได้"การศึกษาเป็นหนึ่งในสิ่งที่แนะนำให้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถประเมินสัดส่วนสัมพัทธ์ของเต็ม และครึ่งพี่น้องของอาณานิคมและตอบสนองอย่างเหมาะเมื่อความขัดแย้งทางผลประโยชน์ที่เกิดขึ้นผ่านฝูงควร เช่น หลังบุตรของคนงานหรือบุตรของราชินี"สูง eusocial altruism พันธุ์ต่อราชินีเป็นปกติโดยไม่มีเงื่อนไข Loope กล่าวว่า "การศึกษานี้ อย่างไร ตามทางสอบสวนอย่างแรกของควีนฆ่าพฤติกรรม มีทั่วไป แต่ยากจะสังเกตเหตุการณ์ในชีวิตของผึ้งและ wasp อาณานิคมหลาย ฉันคิดว่าวิธีสังเกตวิดีโอ อาณานิคมที่ใช้อย่างต่อเนื่องซึ่งได้รับอนุญาตสำหรับการสังเกตวิดีโอแรกของการทำงานนี้ "ผลการศึกษาปรากฏออนไลน์ชีววิทยาปัจจุบันLoope อธิบายว่า การแต่งหน้าทางพันธุกรรมของโคโลนีถูกกำหนดโดยวิธีหลายครั้งเป็นควีนเพื่อน (ปกติหนึ่งครั้งหรือสองครั้ง), และ โดยเสมอว่าเธอใช้อสุจิของเพศชายสองถ้า เธอมี mated สองครั้ง เขาพบว่า อาณานิคมที่มีประสบการณ์การทำมาตุฆาตมีสัดส่วนมากขึ้นของพี่น้องเต็มที่ (วัด โดย relatedness เฉลี่ยระหว่างสมาชิกอาณานิคม) มากกว่าผู้ที่ไม่ได้พบการทำมาตุฆาตLoope กล่าวว่า "รูปนี้ถูกควบคุม โดยจำนวนครั้งที่เพื่อน ๆ ราชินี ตลอดจน evenness ของสเปิร์มใช้ควีนส์ที่มี mated สอง แนะนำผู้ปฏิบัติงานสามารถแยกแยะเหล่านี้แตกต่างกันของควีนส์ "ผู้ปฏิบัติงานฆ่าราชินีผลประโยชน์จากทำมาตุฆาตในอาณานิคมเดียวพ่อ เพราะเธอทำให้โคโลด้านหลังมีบุตรของคนอื่น ไม่ใช่ลูกชายของราชินี ในอาณานิคมดังกล่าว ผู้ปฏิบัติงานมากขึ้นเกี่ยวข้องกับบุตรแรงงานมากกว่าบุตรของควีนส์"ทฤษฎีการเลือกกิน ส่วนขยายของทฤษฎีวิวัฒนาการ ทำนายพฤติกรรมพัฒนาให้หอมปิดมากกว่าญาติที่ห่างไกลมากขึ้น พี่น้องครึ่งห่างไกลยิ่งกว่าพี่น้องทั้งหมด เพื่อทำมาตุฆาตคือประโยชน์น้อยในอาณานิคมหลายครึ่งพม่า, " Loope บวก "ดังนั้น ศึกษาทางทฤษฎีเลือกกินมีการเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมอาณานิคมสนับสนุนหายาก ผู้ปฏิบัติงานตอบสนองการแต่งหน้าของอาณานิคมเป็นคาดการณ์ตามทฤษฎีการเลือกกิน"ขณะนี้มีการทำงาน Loope เข้าใจวิธีโต้ตอบของ wasps เสื้อสีเหลืองกับพันธุ์อื่น ๆ อาจรูปร่างเปลี่ยนในองค์กรทางสังคม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วันหนึ่งไม่กี่ปีที่ผ่านมาขณะที่ทำงานในตัวต่อในป่าฝนในคอสตาริกา, กีฏวิทยาเควินเจ Loope นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียริเวอร์ไซด์เริ่มอ่านเกี่ยวกับพฤติกรรม matricidal ลึกลับของแมลงสังคม แมลงในที่สุดสังคมเช่นผึ้งมดและแตนคนงานซึ่งเป็นเพศหญิงทั้งหมดทำงานทั้งชีวิตของพวกเขาที่จะช่วยให้พระราชินีผลิตลูกหลานใหม่ แต่ในวรรณคดี Loope พบรายงานประวัติของคนงานฆ่าราชินีของพวกเขานำเสนอปริศนาวิวัฒนาการที่น่าสนใจ. "การสังเกตของควีนฆ่าดูเหมือนขัดแย้งกับผมว่า" Loope กล่าวว่า "ทำไมมันไม่จ่ายเงินเพื่อช่วยให้สมเด็จพระราชินีในบางสถานการณ์ แต่แล้วยังจ่ายจะฆ่าเธอในคนอื่น ๆ หรือไม่สิ่งที่อธิบายว่าทำไมราชินีบางส่วนได้รับการฆ่าและไม่ได้คนอื่น ๆ และเหตุผลที่ฆ่าเธอที่ทุกคนส่วนใหญ่คิดว่าแมลงสังคมเป็นคนงาน toiling ไม่มีเหตุผล เพื่อประโยชน์ของควีนไซส์หรืออาณานิคม. แต่ปรากฏว่าคนงานมีการคำนวณมากขึ้นและช่วยหรือเป็นอันตรายต่อพระราชินีขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่พวกเขาพบตัวเองใน. "เพื่อสำรวจปริศนา, Loope ตั้งค่าอาณานิคมสังเกตของแตนแจ็คเก็ตสีเหลือง ห้องปฏิบัติการถ่ายภาพพวกเขาอย่างต่อเนื่องโดยใช้กล้องวิดีโอแล้วตั้งข้อสังเกตเมื่อมาตุฆาตที่เกิดขึ้น นอกจากนี้เขายังเก็บรวบรวมอาณานิคมป่าเพื่อเพิ่มขนาดของกลุ่มตัวอย่างที่อนุมานมาตุฆาตจากผู้ใหญ่รังผึ้งอาณานิคม สังเกตพฤติกรรมและการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของโคโลนีต่อเขาทำแสดงให้เขาเห็นว่าตัวต่อคนงานฆ่าราชินีเมื่อพวกเขาอยู่ในอาณานิคมที่มีจำนวนมากของพี่น้องเต็ม แต่ไม่ได้อยู่ในอาณานิคมด้วยการผสมผสานของพี่น้องเต็มและครึ่งหนึ่ง. "แรงงานมีการประเมินสถานการณ์ในของพวกเขา อาณานิคมและการตัดสินใจที่จะต่อต้านราชินีเฉพาะเมื่อพันธุกรรมของอาณานิคมทำให้ดีจะทำเช่นนั้น "Loope กล่าวว่า "ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือการอนุญาตให้คนงานน้องสาวของคุณจะวางไข่ชายมากกว่าราชินีที่มักจะหยุดการทำสำเนาของผู้ปฏิบัติงานโดยการรับประทานอาหารที่ไข่โจมตีคนงานทำซ้ำและโดยการวางจำนวนมากของไข่ของเธอเอง. โดยการกำจัดราชินีคนงาน matricidal ช่วยให้คนงานอื่น ๆ และตัวเองจะวางไข่ชาย. "แรงงานดำเนินงานทั้งหมดของการเพิ่มกก พวกเขาหาอาหารให้อาหารลูกหลานและพระราชินีที่สร้างรังและปกป้องมัน เพียงบางครั้งพวกเขาพยายามที่จะทำซ้ำ เพศที่มีการผลิตในช่วงปลายปีและแต่งงานกับราชินีใหม่ จากนั้นชายตาย คนงานที่ไม่เคยแต่งงาน แต่ยังคงสามารถวางไข่ชายเนื่องจากการเล่นโวหารในระบบทางพันธุกรรมของพวกเขา นี้จะช่วยให้พวกเขาที่จะแข่งขันกับสมเด็จพระราชินีฯ สำหรับการผลิตของเพศชาย. "ดังนั้นมาตุฆาตว่า" Loope กล่าวว่า "คนงานไม่ได้ automatons ไม่สนใจทำงานให้กับพระราชินีไม่ว่าสิ่งที่. พวกเขาเพียง altruistically ให้ขึ้นการทำสำเนาเมื่อบริบทที่ถูกต้อง แต่การประท้วงเมื่อมันเป็นประโยชน์ต่อพวกเขาจะทำเช่นนั้น." การศึกษาเป็นหนึ่งในไม่กี่คนที่ชี้ให้เห็นว่าคนงานสามารถประเมิน สัดส่วนญาติของเต็มรูปแบบและครึ่งพี่น้องของอาณานิคมของพวกเขาและตอบสนองต่อการปรับเปลี่ยนเมื่อความขัดแย้งเกิดขึ้นมากกว่าสิ่งที่อาณานิคมควรทำเช่นด้านหลังบุตรชายของคนงานหรือลูกหลานของราชินี. "ในสายพันธุ์ eusocial สูงบริสุทธิ์ใจต่อ สมเด็จพระราชินีเป็นปกติที่ไม่มีเงื่อนไข "Loope กล่าวว่า "การศึกษานี้ แต่ให้ตรวจสอบอย่างละเอียดเป็นครั้งแรกของพฤติกรรมควีนฆ่ากัน แต่ยากต่อการสังเกตเหตุการณ์ในชีวิตของผึ้งจำนวนมากและโคโลนีต่อ. ฉันคิดหาวิธีที่จะสังเกตอาณานิคมใช้วิดีโออย่างต่อเนื่องซึ่งได้รับอนุญาต สำหรับการสังเกตวิดีโอครั้งแรกของพฤติกรรมนี้. "ผลการศึกษาปรากฏออนไลน์ชีววิทยาปัจจุบัน. Loope อธิบายว่าพันธุกรรมของอาณานิคมจะถูกกำหนดโดยวิธีการหลายครั้งเพื่อนร่วมราชินี (ปกติครั้งหรือสองครั้ง) และโดยวิธีการอย่างเท่าเทียมกันที่เธอใช้ สเปิร์มของทั้งสองเพศถ้าเธอได้แต่งงานครั้งที่สอง เขาพบว่าโคโลนีที่มีประสบการณ์มาตุฆาตมีสัดส่วนที่มากขึ้นของพี่น้องเต็มรูปแบบ (วัดจากความสัมพันธ์เฉลี่ยระหว่างสมาชิกอาณานิคม) กว่าผู้ที่ไม่ได้พบมาตุฆาต. "รูปแบบนี้คือการขับเคลื่อนด้วยจำนวนครั้งที่เพื่อนร่วมพระราชินีเช่นเดียวกับ สมดุลในการใช้สเปิร์มสำหรับราชินีที่ได้แต่งงานครั้งที่สองคนงานบอกความแตกต่างในหมู่สามารถที่แตกต่างกันเหล่านี้ของราชินี "Loope กล่าวว่า "ราชินีฆ่าประโยชน์ของผู้ปฏิบัติงานจากมาตุฆาตในอาณานิคมเดียวพ่อเพราะเธอทำให้เกิดอาณานิคมไปทางด้านหลังบุตรชายของคนงานอื่น ๆ มากกว่าลูกหลานของสมเด็จพระราชินี. ในอาณานิคมเช่นคนงานมีความสัมพันธ์กันมากขึ้นในการ 'ลูกหลานกว่าราชินี' คนงาน . ลูกหลาน"ทฤษฎีการเลือกกินส่วนขยายของทฤษฎีวิวัฒนาการการคาดการณ์ที่จะพัฒนาพฤติกรรมที่โปรดปรานใกล้กว่าญาติที่ห่างไกลมากขึ้น ครึ่งพี่น้องไกลกว่าพี่น้องเต็มรูปแบบเพื่อมาตุฆาตเป็นประโยชน์น้อยในอาณานิคมกับหลายครึ่งพี่น้อง "Loope เพิ่ม." ดังนั้นการศึกษานี้ให้การสนับสนุนที่หายากของทฤษฎีการเลือกญาติที่มีการเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมอาณานิคม คนงานจะตอบสนองต่อการแต่งหน้าอาณานิคมของพวกเขาเป็นที่คาดการณ์โดยทฤษฎีการเลือกญาติ. "Loope คือตอนนี้ทำงานที่จะเข้าใจวิธีการทำงานร่วมกันแจ็คเก็ตสีเหลืองตัวต่อกับสายพันธุ์อื่น ๆ อาจจะเปลี่ยนรูปร่างในองค์กรทางสังคม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วันนึงเมื่อหลายปีก่อน ขณะที่ทำงานกับตัวต่อในป่าฝนคอสตาริก้า entomologist เควินเจ. ที่ตั้ง , ปริญญาเอก นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ เริ่มอ่านเกี่ยวกับพฤติกรรมการฆ่าแม่ตนเองลึกลับของสังคมแมลง ในสังคมแมลง เช่น มด ผึ้ง ตัวต่อ คนงาน ซึ่งล้วนเป็นหญิงทำงานทั้งชีวิตเพื่อช่วยราชินีผลิตใหม่ลูกหลาน ยังพบในวรรณคดี ที่ตั้งรายงาน anecdotal ของคนงานฆ่าราชินีของพวกเขานำเสนอที่น่าสนใจที่มีปริศนา

" การสังเกตของพระราชินีฆ่าดูขัดแย้งกับผม , " ที่ตั้งกล่าว ทำไมมันจ่ายเพื่อช่วยราชินีในบางสถานการณ์ แต่ก็ยังต้องฆ่าเธอในผู้อื่นสิ่งที่อธิบายได้ว่าทำไมบางราชินีถูกฆ่าตาย แล้วคนอื่น และทำไมต้องฆ่าเธอเหรอ ? คนส่วนใหญ่คิดของแมลงสังคมเช่นคนงานทำงานหนักอย่างนั้นเพื่อที่ดีของ ราชินี หรือ อาณานิคม แต่ปรากฏว่า มีคนงานมากกว่าการคำนวณ และช่วยหรือทำร้ายพระมเหสีขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่พวกเขาพบตัวเองใน "

เพื่อสำรวจปริศนาที่ตั้งตั้งอาณานิคมของตัวต่อแบบเสื้อสีเหลืองในแลป ถ่ายอย่างต่อเนื่องโดยใช้กล้องวิดีโอและบันทึกเมื่อมาตุฆาตขึ้น เขายังเก็บป่าอาณานิคมเพิ่มขนาดตัวอย่าง การมาตุฆาตจากผู้ใหญ่ queenless อาณานิคมสังเกตพฤติกรรมและการวิเคราะห์พันธุกรรมของโคโลนีต่อ เขาแสดงก็แสดงให้เขาเห็นว่าตัวต่อคนงานฆ่าราชินี เมื่อพวกเขาอยู่ในอาณานิคมของพี่น้องทั้งหมด แต่ไม่ได้อยู่ในอาณานิคมด้วยการผสมผสานของพี่น้องเต็มและครึ่ง

" คนงานมีการประเมินสถานการณ์ในอาณานิคมของพวกเขาและตัดสินใจที่จะต่อต้านราชินีเมื่อแต่งหน้า พันธุกรรมของอาณานิคมทำให้ดีเลย