Nie mleczko pszczele? Naukowcy odkryli, co naprawdę tworzy królową

Przez lata wydawało się, że tajemnica narodzin pszczelej królowej jest zaskakująco prosta. Wystarczy odpowiednia dieta – przede wszystkim mleczko pszczele – by zwykła larwa zmieniła się w najważniejszą mieszkankę ula. Najnowsze badania pokazują jednak, że rzeczywistość jest znacznie bardziej skomplikowana. Kluczową rolę odgrywa nie tylko pokarm, ale całe środowisko stworzone przez robotnice.

Badacze z University of California w Riverside wykazali, że przyszła królowa potrzebuje specjalnie przygotowanej komórki, odpowiednich warunków termicznych i wilgotnościowych oraz nieustannej opieki innych pszczół. Wyniki ich badań opublikowano na łamach prestiżowego czasopisma „Nature”.

Na pierwszy rzut oka wszystkie pszczoły zaczynają życie niemal identycznie. Zarówno robotnice, jak i królowe wykluwają się z zapłodnionych jaj. Dopiero później ich drogi się rozchodzą. Królowa osiąga większe rozmiary, dojrzewa szybciej, żyje wielokrotnie dłużej i jako jedyna samica w kolonii może składać jaja.

Przez dziesięciolecia naukowcy byli przekonani, że o tym, którą drogą podąży larwa, decyduje niemal wyłącznie mleczko pszczele – niezwykle odżywcza substancja produkowana przez młode robotnice. Im dłużej larwa była nim karmiona, tym większe miały być jej szanse na rozwój w królową.

Nowe badania pokazują jednak, że mleczko pszczele jest tylko jednym z elementów całego procesu. Równie ważne okazuje się miejsce, w którym rozwija się larwa. Chodzi o specjalne komórki zwane matecznikami, które różnią się od zwykłych komórek plastra nie tylko wyglądem, ale także właściwościami fizycznymi.

Aby sprawdzić, jak duże znaczenie ma samo otoczenie, naukowcy wykorzystali obrazowanie termiczne, obserwacje zachowania pszczół oraz analizy chemiczne i materiałowe. Dzięki temu mogli dokładnie porównać mateczniki z komórkami, w których rozwijają się robotnice.

Okazało się, że komórki przeznaczone dla przyszłych królowych są wyraźnie bardziej wydłużone i zbudowane z wosku o zupełnie innych właściwościach. Jest on mniej gęsty, bardziej elastyczny i skuteczniej zatrzymuje ciepło oraz wilgoć. Różni się również składem chemicznym – zawiera inne proporcje kwasów tłuszczowych i związków odpowiedzialnych za komunikację chemiczną między pszczołami.

Badacze postanowili sprawdzić, czy sama komórka rzeczywiście może wpływać na rozwój larwy. Umieścili więc młode pszczoły w dwóch rodzajach komórek – wykonanych z typowego wosku robotnic oraz z wosku charakterystycznego dla mateczników. Wszystkie larwy otrzymywały dokładnie taką samą ilość mleczka pszczelego.

Rezultat okazał się jednoznaczny. Pełnowartościowe królowe rozwinęły się wyłącznie w specjalnych matecznikach. Larwy przebywające w zwykłych komórkach albo obumierały, albo rozwijały się w mniejsze, słabiej wykształcone królowe.

Na tym jednak odkrycia się nie skończyły. Badacze zauważyli, że za budowę i pielęgnację mateczników odpowiada wyspecjalizowana grupa robotnic. Są one zazwyczaj młodsze od pozostałych pszczół i podczas opieki nad rozwijającymi się królowymi utrzymują wyższą temperaturę ciała. W ich organizmach zachodzą również zmiany fizjologiczne związane z pełnioną funkcją.

To właśnie dzięki ich pracy wewnątrz mateczników panują warunki sprzyjające szybszemu rozwojowi larwy. Zdaniem autorów badania wyższa temperatura może tłumaczyć, dlaczego królowa osiąga dojrzałość już po około 16 dniach, podczas gdy robotnica potrzebuje przeciętnie 21 dni. Dla kolonii taka różnica ma ogromne znaczenie, zwłaszcza gdy trzeba szybko zastąpić utraconą królową.

Naukowcy odkryli także, że robotnice nie korzystają z przypadkowego materiału budowlanego. Celowo modyfikują skład wosku wykorzystywanego do budowy mateczników, uruchamiając w swoich organizmach odmienne szlaki biologiczne. Oznacza to, że całe środowisko, w którym dojrzewa przyszła królowa, jest starannie przygotowywane przez pozostałe pszczoły.

Autorzy podkreślają, że ich odkrycia zmieniają dotychczasowe spojrzenie na funkcjonowanie pszczelich kolonii. Jak zaznacza współautor badań prof. Boris Baer, wcześniejszy model był znacznie prostszy – zakładano, że wystarczy przenieść larwę do matecznika i karmić ją mleczkiem pszczelim. Tymczasem powstanie królowej okazuje się efektem precyzyjnie skoordynowanej współpracy całej kolonii.

Podobny mechanizm zaobserwowano zarówno u europejskich, jak i azjatyckich pszczół miodnych. To sugeruje, że nie jest to wyjątkowa cecha jednego gatunku, lecz uniwersalna strategia wykształcona w toku ewolucji.

Wnioski z badań pokazują, że ul funkcjonuje jak doskonale zorganizowany organizm. O przyszłości królowej nie decyduje pojedynczy czynnik, lecz cały system obejmujący odpowiednią architekturę, mikroklimat, skład materiałów budowlanych i nieustanną opiekę robotnic. To właśnie ta współpraca sprawia, że z pozornie zwyczajnej larwy może wyrosnąć najważniejsza pszczoła w całej kolonii.