Kod tropskih pčela otkriveno kako majke hemijskim signalima odlučuju sudbinu kćerki

Kod vrsta pčela s rigidnom društvenom strukturom, poput medonosnih, podjela uloga u koloniji je jasna i strogo određena feromonima koje ispušta kraljica. No šta se dešava kod vrsta kod kojih su društvena pravila mnogo labavija, gdje ženke mogu slobodno birati hoće li ostati i pomagati majci ili krenuti vlastitim putem?

Upravo to pitanje postavili su naučnici iz Smithsonian instituta za tropska istraživanja (STRI) i Univerziteta Princeton, proučavajući tropsku vrstu pčele znojare Megalopta genalis, koja živi u šumama Srednje i Južne Amerike i gnijezdi se u izdubljenim grančicama.

Feromon koji određuje ponašanje kćerki

U studiji objavljenoj 28. jula u časopisu Proceedings of the Royal Society B, tim predvođen evolucijskim biologom Callumom Kingwellom otkrio je da kraljice ove vrste proizvode feromone — spojeve pod nazivom metilalkani — koji signaliziraju njihove reproduktivne sposobnosti i direktno utječu na odluku kćerki da ostanu ili odu. Prema riječima koautora studije Billa Wcisla, evolucijskog biologa iz STRI-ja, radi se o prvom identificiranom feromonu kraljice kod socijalno fleksibilne vrste insekata.

Istraživanje je sprovedeno na ostrvu Barro Colorado u Panami, gdje su naučnici tokom nekoliko godina postavili stotine vještačkih gnijezda u prirodnom staništu ovih pčela. Snimali su ponašanje pojedinačnih pčela i bilježili da li kćerke ostaju da rade, odlaze da se samostalno razmnožavaju ili čak svrgavaju svoju kraljicu.

Pošten signal, ne manipulacija

Hemijske analize pokazale su da su metilalkani ključni feromoni kraljice. Čak i bez prisustva kraljice, izlaganje ovim spojevima izazivalo je kod kćerki ponašanje tipično za radilice. Dodatni eksperimenti utvrdili su da metilalkani usporavaju razvoj reproduktivnog sistema kćerki i mijenjaju nivoe hormona povezanog s razmnožavanjem.

Kingwell objašnjava da su ovi feromoni zapravo pouzdan pokazatelj sposobnosti kraljice, a ne sredstvo manipulacije. Što je kraljica proizvodila više metilalkana, to je kasnije polagala više jaja i pružala veću reproduktivnu korist radilicama. U gnijezdima s višim nivoom ovog feromona, više kćerki je biralo da ostane i pomaže majci.

Razlog tome je što metilalkani za svoju proizvodnju zahtijevaju specifičan protein iz ishrane koji je istovremeno neophodan i za samo razmnožavanje. Kako navodi Kingwell, to kraljicama otežava lažno reklamiranje, jer je njihova sposobnost proizvodnje feromona ograničena istim resursom koji im je potreban za polaganje jaja.

Prozor u evoluciju složenih društava

Wcislo smatra da bi hemijski signali poput ovih mogli stabilizirati rana insektna društva, kupujući vrijeme da se društvena složenost razvije tokom evolucije. Socijalno fleksibilne pčele poput M. genalis pružaju naučnicima uvid u evoluciju složenijih društvenih struktura kod drugih insekata, jer omogućavaju proučavanje faktora koji određuju hoće li jedinke sarađivati ili postati usamljenice.