Οι μέλισσες εργάτριες χτίζουν «έξυπνο παλάτι» στην βασίλισσα τους

Μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ένα άγνωστο και κρίσιμο μηχανισμό στη λειτουργία των κοινωνιών των μελισσών.

Οι βασίλισσες των μελισσών προέρχονται από τα ίδια συνηθισμένα γονιμοποιημένα θηλυκά αυγά με τις εργάτριες μέλισσες. Πώς όμως μία μέλισσα γίνεται βασίλισσα — με την ευθύνη να αποτελεί τη μοναδική παραγωγό απογόνων της αποικίας — αντί να εξελιχθεί σε μια ακόμη εργάτρια; Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι αυτό οφειλόταν αποκλειστικά στην ειδική διατροφή που λάμβανε η επιλεγμένη προνύμφη.

Νέα έρευνα δείχνει ότι υπάρχει και ένας δεύτερος καθοριστικός παράγοντας: η φύση του κέρινου θαλάμου που κατασκευάζουν για εκείνη οι εργάτριες μέλισσες. Παρότι οι εργάτριες τροφοδοτούν τη μελλοντική βασίλισσα με βασιλικό πολτό, μια θρεπτική ουσία που εκκρίνουν οι ίδιες, ο θάλαμος ανάπτυξης της προνύμφης διαθέτει επίσης ιδιαίτερες φυσικές και χημικές ιδιότητες.

«Μια βασιλική διατροφή δεν σημαίνει τίποτα χωρίς ένα βασιλικό παλάτι» δήλωσε ο Κάι Γουάνγκ από το Ινστιτούτο Μελισσοκομικής Έρευνας της Κινεζικής Ακαδημίας Γεωργικών Επιστημών και ένας από τους επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature».

Το μεγαλύτερο μέρος της κυψέλης κατασκευάζεται από κερί που εκκρίνουν οι εργάτριες μέλισσες και διαμορφώνεται σε κανονικά εξαγωνικά κελιά τα οποία χρησιμοποιούνται είτε για αποθήκευση τροφής είτε για την ανατροφή απογόνων.

Ωστόσο οι αποικίες κατασκευάζουν και έναν τρίτο τύπο θαλάμου για τις μελλοντικές βασίλισσες ο οποίος μοιάζει με κέλυφος φιστικιού και κρέμεται προς τα κάτω από την κηρήθρα. Όπως αναφέρει ρεπορτάζ του Reuters μελισσοκόμοι παρατηρούσαν εδώ και καιρό αυτούς τους θαλάμους ως ένδειξη σμηνουργίας ή αντικατάστασης της βασίλισσας θεωρώντας τους όμως απλώς παθητικά δοχεία.

«Η μελέτη μας δείχνει ότι πρόκειται στην πραγματικότητα για έναν ενεργό, εξαιρετικά σχεδιασμένο “έξυπνο επωαστήρα”» είπε ο Γουάνγκ.

Η ανακάλυψη

Η έρευνα επικεντρώθηκε στη δυτική μέλισσα (Apis mellifera). Σύμφωνα με τους ερευνητές ο θάλαμος της μελλοντικής βασίλισσας παρέχει ένα σύνολο φυσικών και χημικών συνθηκών που μπορούν να κατευθύνουν την ανάπτυξη της προνύμφης προς τη βασιλική μορφή. Το κερί αυτού του θαλάμου είναι πιο μαλακό, λιώνει σε υψηλότερη θερμοκρασία και απελευθερώνει διαφορετικά χημικά αρώματα. Τα πιο μαλακά τοιχώματα ενδέχεται να δίνουν περισσότερο χώρο ανάπτυξης στην προνύμφη, ενώ οι οσμές ίσως λειτουργούν ως ορμονικά ερεθίσματα.

Ο Γουάνγκ ανέφερε ότι ακόμη και όταν τρέφονταν με βασιλικό πολτό, οι προνύμφες που εκτίθενταν σε κερί εργατριών παρουσίαζαν χειρότερη ανάπτυξη ως βασίλισσες και πολύ υψηλότερη θνησιμότητα. Αυτό υποδηλώνει ότι χρειάζονται την ιδιαίτερη «αίσθηση και μυρωδιά» του βασιλικού κεριού για να επιβιώσουν και να ολοκληρώσουν τη μεταμόρφωσή τους.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι οι μέλισσες που κατασκευάζουν τα βασιλικά κελιά έχουν ασυνήθιστα υψηλή θερμοκρασία στο θώρακα και διαφορετική γονιδιακή δραστηριότητα. «Για να διαμορφώσουν αυτό το ιδιαίτερο κερί υψηλού σημείου τήξης, οι νεαρές αυτές μέλισσες μετατρέπουν το σώμα τους σε μικρούς “ζωντανούς φούρνους”, θερμαίνοντας τον θώρακά τους πάνω από τους 39 βαθμούς Κελσίου, σαν να έχουν πυρετό» εξήγησε ο Γουάνγκ.

Πρόσθεσε ότι αυτές οι μέλισσες δεν αποτελούν μια μόνιμα εξειδικευμένη κάστα, αλλά είναι «συνηθισμένες, ευέλικτες νεαρές εργάτριες» που αναλαμβάνουν προσωρινά αυτή την επείγουσα αποστολή. Οι βραχυπρόθεσμες αλλαγές στην έκφραση των γονιδίων τους τις βοηθούν να επεξεργάζονται το κερί.

Ο Γουάνγκ τις χαρακτήρισε «απόλυτες πολυεργάτριες», καθώς παράλληλα με την κατασκευή των βασιλικών κελιών συνεχίζουν τις καθημερινές εργασίες της κυψέλης, όπως τη διανομή τροφής στις υπόλοιπες μέλισσες και την επιθεώρηση άλλων κελιών. Αυτό που τον εξέπληξε περισσότερο ήταν ότι το βαθιά ριζωμένο δόγμα του διατροφικού καθορισμού — η ιδέα ότι ο βασιλικός πολτός είναι το μοναδικό μυστικό για τη δημιουργία μιας βασίλισσας — αποδείχθηκε ελλιπές.

Η μελέτη ωστόσο δεν έχει ακόμη προσδιορίσει ποιο ακριβώς χαρακτηριστικό του κεριού είναι υπεύθυνο για αυτό το αποτέλεσμα. «Το επόμενο βήμα είναι να βρούμε τον μοριακό διακόπτη: ποιο συγκεκριμένο χημικό άρωμα ή ποια φυσική αίσθηση λέει πραγματικά στο DNA της προνύμφης “είσαι η βασίλισσα”», είπε ο Γουάνγκ.

Το φαινόμενο

Παρόμοια φαινόμενα μπορεί να υπάρχουν και σε άλλα κοινωνικά έντομα. Οι φωλιές των τερμιτών και οι χάρτινες φωλιές των σφηκών ίσως κάνουν περισσότερα από το να προσφέρουν απλώς καταφύγιο, ενώ οι περίπλοκες κέρινες φωλιές των άκεντρων μελισσών μπορεί να κρύβουν αντίστοιχα μυστικά σχετικά με τον έλεγχο της ανάπτυξης των αποικιών.

Πέρα από τη βιολογία, η έρευνα θα μπορούσε μελλοντικά να βοηθήσει τους μελισσοκόμους να εκτρέφουν υγιέστερες βασίλισσες, σύμφωνα με τον Μπόρις Μπάερ, καθηγητή υγείας επικονιαστών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ρίβερσαϊντ και έναν από τους επικεφαλής της μελέτης.

Η παραγωγή βασιλισσών αποτελεί βασικό στοιχείο της σύγχρονης μελισσοκομίας και οι υγιείς βασίλισσες είναι απαραίτητες για τη διατήρηση υγιών αποικιών.

Οι εκτρεφόμενες μέλισσες επικονιάζουν περισσότερες από 80 σημαντικές γεωργικές καλλιέργειες και όπως τόνισε ο Μπάερ η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι αποικίες παράγουν φυσικά βασίλισσες υψηλής ποιότητας θα μπορούσε να συμβάλει στη δημιουργία πιο ανθεκτικών πληθυσμών μελισσών σε μια εποχή κατά την οποία οι μελισσοκόμοι στις Ηνωμένες Πολιτείες και αλλού αναφέρουν σημαντικές απώλειες αποικιών.

Για τον Γουάνγκ τα ευρήματα αυτά αναδεικνύουν την αποικία των μελισσών ως έναν «υπεροργανισμό», όπου οι μέλισσες συλλογικά μεταμορφώνουν μια συνηθισμένη προνύμφη στη μελλοντική μητέρα τους. Όπως χαρακτηριστικά δήλωσε: «Η καλή διατροφή είναι σημαντική, αλλά το να ζεις στο τέλειο σπίτι είναι αυτό που πραγματικά αλλάζει το πεπρωμένο σου»

Naftemporiki.gr