【Schlaue Landwirte】 Untergraben Sie Ihren Eindruck! Diese Art von „Arbeiterbienen“ kann auch Nachkommen zeugen

Kürzlich hat das Innovationsteam für Bestäuberreproduktion und Bestäubungsanwendung des Bienenforschungsinstituts der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften in Zusammenarbeit mit in- und ausländischen Universitäten und Unternehmen entdeckt, dass Hummel-Arbeiterbienen nicht ihr ganzes Leben lang unverpaart bleiben. Diese Studie stellt das Gesetz in Frage, wonach „superorganische Arbeiterbienen dazu entschlossen sind, sich ihr Leben lang nicht zu paaren, bevor sie aus dem Mutterleib schlüpfen“, und enthüllt ein uraltes Geheimnis der Kastenentwicklung der superorganischen Hummel. Dies ist ein großer Fortschritt im Verständnis der Evolution von Superorganismen. Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.

Der Superorganismus Hummel gehört zu einer mittelgradig differenzierten Gruppe sozialer Insekten. Eines der wichtigsten Evolutionsgesetze besteht darin, dass die durch den Vorauflauftyp bestimmte Bienenkönigin zur Paarung bestimmt ist, während die Arbeiterbienen sich im Laufe ihres Lebens nie paaren. Die Arbeiterbienen von Superorganismen wie Honigbienen und Ameisen haben die degenerierte Spermatheca-Struktur verloren oder nur behalten. Obwohl sich der Superorganismus Hummel über einen Zeitraum von 25 bis 40 Millionen Jahren entwickelt hat, besitzen die Arbeiterbienen zwar noch immer ihre intakte Spermatophore, sind jedoch zeitlebens nicht in der Lage, sich zu paaren, was in der Wissenschaft seit langem ein ungelöstes Rätsel ist.

Das Geheimnis der Hummel-Evolution lüften: Arbeiterbienen können sich paaren, weibliche Nachkommen gebären und Bienenvölker vermehren

Zu diesem Zweck überprüfte das Forschungsteam zunächst mithilfe künstlicher Befruchtungstechnologie, dass die Spermatheca der Hummel-Arbeiterbienen noch immer über reproduktive Funktionen verfügt, wie etwa die Speicherung und Freisetzung von Spermien und die Förderung der Eibefruchtung. Außerdem überprüfte es mithilfe des Transkriptoms, dass ihre Genexpressionsmuster vor und nach der Befruchtung denen von Bienenköniginnen ähneln. Hummel-Arbeiterinnen behalten ähnliche Fortpflanzungsmerkmale wie Bienenköniginnen und sind in der Lage, sich zu paaren und Bienenvölker zu gründen. Zweitens ergab die Studie, dass isolierte Hummelarbeiterinnen auch nach dem Schlüpfen noch zur Paarung fähig sind. Das bedeutet, dass die Paarungsfähigkeit der Arbeiterbienen nicht vor dem Schlüpfen verloren geht, sondern erst, wenn sie durch soziale Faktoren im Bienenvolk behindert wird. Gleichzeitig wurde durch Halbfreilandexperimente nachgewiesen, dass Arbeiterbienen in einem königinnenlosen Volk die Möglichkeit haben, sich zu paaren und weiblichen Nachwuchs zu zeugen. Dies kann eine Fortpflanzungsstrategie sein, um die Entwicklung der Kolonie aufrechtzuerhalten und mit dem frühen Verlust der Königin fertig zu werden. Diese Forschungsergebnisse stellen die Ansicht in Frage, dass sich Arbeiterbienen in Superorganismen nicht ihr ganzes Leben lang paaren. Noch wichtiger ist jedoch, dass sie eine neue Perspektive für ein tieferes und umfassenderes Verständnis der Evolution von Superorganismen bieten und neue Ideen für den Schutz gefährdeter Hummelarten liefern.

Diese Forschung wurde vom Wissenschafts- und Technologieinnovationsprojekt der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften unterstützt.

Wissenschaftliche Überprüfung: Li Jilian, Forscher am Institut für Bienenforschung, Chinesische Akademie der Agrarwissenschaften

Herausgeber: Xie Yun und Wu Yuetong