Новое исследование раскрывает сложный социальный механизм формирования «королевской» судьбы у медоносных пчёл
Новое исследование раскрывает сложный социальный механизм формирования «королевской» судьбы у медоносных пчёл — показывая, как специализированные рабочие, отличающийся воск и тщательно контролируемая «ясли» превращают личинку в матку. Обычно мы склонны думать о королевской власти как о наследственном положении: королева ею рождается. У медоносных пчёл ситуация иная. Матка и обычная рабочая начинают жизнь из почти идентичных яиц; то, что их разделяет, — не рождение, а условия воспитания.
Долгое время учёные считали, что всё сводится к одному ингредиенту: маточному молочку — белковой секреции, которой кормилицы поят выбранную личинку. Достаточно долгой и обильной подачи маточного молочка — и из личинки вырастает матка. Эта идея о том, что «правильная» пища сама по себе делает матку, десятилетиями была учебным объяснением.
Новое исследование, проведённое в Институте апикультурных исследований Китайской академии сельскохозяйственных наук совместно с международными коллегами, показывает: питание — лишь часть рецепта. Существует третий, часто упускаемый из виду компонент — вольер, в котором вырастает матка. Рабочие пчёлы строят соты из воска в аккуратные шестиугольные ячейки. Маток же воспитывают в совершенно иной постройке — крупной, в форме арахиса ячейке, свисающей вниз, которую рабочие сооружают только тогда, когда в улье требуется новая правительница.
С помощью тепловизионной съёмки, отслеживания поведения и химического анализа исследователи обнаружили, что маточные ячейки — это не просто более просторные «комнаты». Они изготовлены из особого вида воска: более мягкого и менее плотного, чем обычный сотный воск; лучше сохраняющего тепло и влажность; имеющего собственную химическую подпись.
Чтобы проверить, действительно ли «ясли» влияют на развитие, команда выращивала будущих маток в ячейках, сделанных либо из маточного воска, либо из обычного рабочего воска, при этом всех личинок кормили одинаковым маточным молочком. Разница оказалась впечатляющей. Личинки, разведённые в рабочих ячейках, чаще вымирали, а выжившие превращались в меньших по размеру маток. Получается, воск работает не менее активно, чем питание.
Исследование также выявило, кто выполняет эту работу. Учёные идентифицировали ранее нераспознанную группу молодых рабочих пчёл как «строителей маточных ячеек», которые, по-видимому, специально пригодны для этой задачи. Эти строители поддерживают более высокую температуру по сравнению с сёстрами и изменяют собственную физиологию в период ухода за будущими матками. Вместо того чтобы просто использовать старые соты, они целенаправленно собирают и перерабатывают воск, предназначенный для маточных ячеек.
В одном аккуратном эксперименте команда примешала следы графита в обычную соту и позже обнаружила затемнённый воск именно в маточных ячейках — признак того, что строители селективно перенаправляли материал для королевских нужд. Дополнительное тепло тоже оказывается важным: матки созревают примерно за шестнадцать дней, тогда как рабочие — около двадцати одного дня.
Как отметил один из соавторов, энтомолог из университета в США, перед исследователями предстала «целая машина» за этим процессом — куда более сложная, чем считалось ранее. Примечательно, что сходные закономерности наблюдались и у азиатских, и у европейских медоносных пчёл, что указывает на глубокую эволюционную укоренённость этой стратегии.
В более широком смысле работа подчёркивает: развитие формируется не только генами и питанием, но и средой, и обществом, которые его создают. Автор текста — биолог и научный журналист с докторской степенью в области поведения животных и нейробиологии. Заметки о сопутствующих материалах и других научных репортах опущены.
