Zespół naukowców z Uniwersytetu w Toronto zidentyfikował gen muszek owocowych, który reguluje rodzaj połączeń między muszkami w ich „sieci społecznej”.

Naukowcy zbadali grupy dwóch różnych szczepów muszek owocowych Drosophila melanogaster i odkryli, że jeden szczep wykazywał inne typy lub wzorce połączeń w swoich sieciach niż drugi.

Następnie wyizolowano gen związany z łącznością w pierwszym szczepie. Kiedy zamieniono go na inny szczep, muszki wykazywały łączność pierwszego szczepu.

Naukowcy nazwali gen „stopniami Kevina Bacona” (dokb) na cześć płodnej hollywoodzkiej gwiazdy takich filmów jak Footloose i Apollo 13. Szerokie powiązania Bacona z innymi aktorami są tematem gry towarzyskiej zatytułowanej „Sześć stopni Kevina Bacona”, który opiera się na popularnej idei, że dowolne dwie osoby na Ziemi mogą być powiązane poprzez sześciu lub mniej wspólnych znajomych.

„Przeprowadzono wiele badań dotyczących dziedziczenia struktury sieci społecznościowych, ale kwestia ta została słabo poznana” – mówi Rebecca Rooke, doktorantka na wydziale ekologii i biologii ewolucyjnej na Wydziale Sztuki i Nauki oraz kierownik autor artykułu opublikowanego w Nature Communications. „Ale teraz znaleźliśmy gen i udowodniliśmy, że istnieje element genetyczny”.

Prace prowadzono w ramach pracy doktorskiej Rooke’a w laboratorium profesora Joela Levine’a na U of T Mississauga, zanim przeniósł się on na wydział ekologii i biologii ewolucyjnej, gdzie obecnie jest kierownikiem.

„To daje nam genetyczną perspektywę na strukturę grupy społecznej” – mówi Levine. „To niesamowite, ponieważ mówi coś ważnego o ogólnej strukturze interakcji społecznych oraz o specyficznej dla gatunku strukturze sieci społecznościowych.

„Myślenie w ten sposób o związku między genetyką a grupą jest ekscytujące. Być może udaje nam się to po raz pierwszy”.

Naukowcy zmierzyli rodzaj połączenia, obserwując i nagrywając na wideo grupy kilkunastu samców much umieszczonych w pojemniku. Korzystając z oprogramowania opracowanego wcześniej przez Levine’a i badacza ze stopniem doktora Jona Schneidera, zespół śledził odległość między muchami, ich względną orientację i czas spędzony w bliskiej odległości. Wykorzystując te kryteria jako miary interakcji, badacze obliczyli rodzaj powiązania, czyli „centralność pomiędzy” każdej grupy.

Rooke, Levine i ich współpracownicy zwracają uwagę, że poszczególne organizmy o dużym położeniu międzysieciowym w sieci społecznej mogą działać jako „strażnicy”, którzy odgrywają ważną rolę w ułatwianiu interakcji w swojej grupie.

Strażnicy mogą wpływać na takie czynniki, jak dystrybucja żywności lub rozprzestrzenianie się chorób. Odgrywają także rolę w utrzymaniu spójności, poprawie komunikacji i zapewnieniu lepszego ogólnego stanu zdrowia swojej grupy.

U ludzi centralność pomiędzy może nawet wpływać na rozprzestrzenianie się zachowań, takich jak palenie, używanie narkotyków i rozwód.

Jednocześnie badacze podkreślają, że sieci społecznościowe są bezstronne i nie sprzyjają ani „dobrym”, ani „złym” wynikom. Na przykład wysoka centralność między naukowcami może zwiększyć liczbę potencjalnych współpracowników; z drugiej strony, duża centralność w innej grupie może prowadzić do rozprzestrzeniania się choroby takiej jak COVID-19.

„Struktura sieci nie daje dobrych ani złych wyników” – wyjaśnia Levine. „Struktura sieci może nieść szczęście lub chorobę”.

Rooke twierdzi, że kolejnym ważnym krokiem będzie identyfikacja ogólnego szlaku molekularnego, w który zaangażowany jest gen i jego białko, „aby spróbować zrozumieć, co robi białko i w jakie szlaki jest zaangażowane – odpowiedzi na te pytania naprawdę dadzą nam wiele informacji na temat działania tych sieci.”

I choć gen dokb odkryto dotychczas jedynie u much, Rooke, Levine i ich współpracownicy przewidują, że podobne szlaki molekularne między genami i sieciami społecznymi zostaną znalezione u innych gatunków.

„Na przykład w ludzkim mózgu istnieje podzbiór komórek, których funkcja wiąże się z doświadczeniami społecznymi – co w prasie popularnej można nazwać „mózgiem społecznym”” – mówi Levine.

„Przejście od muchy do ludzkiego mózgu – to kolejny kierunek badań. Jednak niemal musi być prawdą, że to, co obserwujemy u owadów, można znaleźć w mózgu ssaków w bardziej zróżnicowany i rozproszony sposób”.