rezolvat

De zeci de ani, oamenii de știință au crezut că luarea a ceva special, o substanță numită lăptișor de matcă, transformă o larvă obișnuită de albină într-o regină. Cu toate acestea, un nou studiu arată că, de fapt, situația poate fi chiar opusă: ceea ce NU vor mânca viitoarele regine este cheia.

Lăptișorul de matcă arată ca un muc albicios. Mai mult de jumătate din conținutul său este apă, iar restul este o combinație de proteine ​​și zahăr. Glandele speciale din capul muncitorilor îl secretă și apoi larvele se hrănesc cu el.

Regina în curs de dezvoltare se hrănește în întregime cu lăptișor de matcă - nu i se administrează nici polen, nici miere. Ele hrănesc asistentele și lucrătorii. Unii descriu privarea albinelor lucrătoare de lăptișor de matcă ca o castrare de alimente. Aceste albine nu primesc specialul „Hrana zeilor”. Sau mai degrabă hrana monarhiei genetice. Deci, până acum am crezut că ovarele lor sunt degradate și nu s-au transformat în regine.

Se pare că a fost exact opusul. Privarea tinerei regine de polen și miere este ceea ce o face membru al familiei regale, nu accesul nelimitat la lăptișorul de matcă.

Regine și gene

Din material genetic complet identic, se pot obține tipuri foarte diferite de animale - albina lucrătoare și regina diferă doar în ceea ce privește genele lor active. Genele codifică proteinele care alcătuiesc restul corpului. Prin manipularea mediului descendenților lor, albinele își modifică genetic corpul prin dieta lor.

Știm de ceva timp că dieta este implicată în construirea diferitelor corpuri de albine. Știința încă încearcă să înțeleagă cum se întâmplă acest lucru. Larvele reginelor sunt înconjurate de lăptișor de matcă; înoată literalmente într-o mare de muci de albine dulci în celule mărite. Albinele muncitoare se hrănesc cu „pâine de albine” (compusă din polen fermentat) și miere. Moașele le amestecă cu o substanță numită „jeleu lucrător” și adaugă secreții glandulare ca garnitură. (Aici ar trebui să ne întrebăm dacă în acest caz veganii ar trebui să mănânce miere, dar aceasta este o altă întrebare pentru un alt articol - b.a.). Lucrătoarele nu primesc ingredientele speciale din lăptișorul de matcă și, prin urmare, organele lor genitale se degradează.

Albina marcată este de fapt o regină. Este puțin mai mare decât alte albine lucrătoare, dar poate depune până la 2.000 de ouă pe zi. Foto: Kathy Garvey

Cel puțin aceasta este explicația obișnuită. Cu toate acestea, Dr. May Berenbaum, profesor la Universitatea din Illinois și autor al noului studiu, spune că nu există un răspuns simplu la întrebarea „Ce mănâncă albinele?”.

„Ne-a fost extrem de dificil să aflăm exact ce mănâncă larvele”, a spus ea. „Printre altele, laptisorul muncitor și lăptișorul de matcă par să aibă și nu există un consens complet cu privire la această problemă, un raport diferit de secreții ale glandelor mandibulare și hipofaringiene. Totul se întâmplă în întuneric complet în compania a 50.000 de vene. trebuie să înțelegem. acesta nu este în niciun caz cel mai ospitalier animal de studiat. "

Pâinea și mierea de albine sunt fabricate din materiale vegetale și, ca multe alte materiale vegetale, conțin diverși compuși fenolici. Le mâncăm tot timpul. Flavonoidele, de exemplu, sunt compuși care conferă diferitelor plante gustul lor caracteristic. Printre alte funcții, acestea ajută plantele să respingă insectele erbivore.

Cu toate acestea, în lăptișorul de matcă nu se găsesc acizi fenolici. Nici unul. Dintr-un studiu anterior, oamenii de știință știau că flavonoidele stimulează răspunsurile imune la albinele lucrătoare adulte. Acesta este un lucru minunat care ajută și albinele să neutralizeze pesticidele mai repede. Cu toate acestea, oamenii de știință au fost curioși cum ar reacționa albinele în curs de dezvoltare la compușii fenolici.

A verifica, au supus două grupuri de larve de albine la o dietă cu și fără acid p-cumaric, un flavanoid tipic. Apoi au urmat îndeaproape diferențele de activare a genelor între cele două grupuri. Rezultatele au fost șocante, neașteptate și extrem de interesante.

Albinele hrănite cu acid p-cumaric aveau ovare semnificativ mai mici decât cele hrănite cu alimente fără acest flavonoid. Aceasta a fost cheia, pentru că, la urma urmei, ce face ca o albină regină să devină regină? Este singura albină din stup care poate depune ouă. 14 gene cunoscute a fi implicate în diferențierea lucrătoare-regină au fost supraexprimate.

Albinele regine sunt, de asemenea, mai mari și trăiesc mult mai mult decât albinele lucrătoare. Într-un set de gene cunoscute pentru a regla dimensiunea organelor la animale, acidul p-cumaric a modificat semnificativ expresia a mai mult de jumătate din genele implicate în această cale de semnalizare.

„Nu ne-am propus niciodată scopul schimbării percepțiilor asupra reginelor sau distribuției castelor”, a spus Berenbaum. "Sunt deosebit de interesat de detoxifiere - modul în care insectele se ocupă de fitotoxinele pe care le consumă. Spre surprinderea noastră plăcută, am găsit mai multe schimbări într-o gamă largă de alte gene care sunt, de asemenea, implicate în determinarea caselor.".

"A fost unul dintre acele momente în care faptele sunt doar evidente. M-am gândit. Ideea de lăptișor de matcă este atât de atrăgătoare încât oamenii nu au provocat-o niciodată."

Suprimarea genelor

După secole de viață în compania albinelor, de ce continuăm să învățăm lucruri noi despre ele? Pentru a răspunde la această întrebare, l-am contactat pe Dr. Ryszard Maleszka de la Universitatea Națională Australiană. El, pe lângă faptul că este autorul noului studiu, lucrează în principal pe epigenetica albinelor.

Epigenetica este știința modului în care mediul afectează expresia genelor. „Cunoștințele noastre actuale despre sistemele biologice sunt foarte superficiale, iar biologia albinelor nu face excepție”, explică medicul. „Sunt aproximativ 500 de milioane de ani de evoluție a animalelor, așa că mai sunt multe de descoperit”.

"Acest studiu este un exemplu excelent al unei invenții evolutive în care compușii sintetizați de plante sunt implicați ca element cheie în reglarea genelor. Folosind aditivi de mediu, albinele au găsit o modalitate inteligentă de a aborda o provocare serioasă: Cum se generează două organisme diferite; mătci active de reproducere de lungă durată și lucrătoare sterile funcțional de scurtă durată, folosind un dispozitiv genetic comun. "

Mulți factori sunt implicați în transformarea reginei, pe lângă compușii vegetali din acest studiu. De exemplu, un compus cu numele minunat de royalactină este considerat vital în dezvoltarea unei regine. Cu toate acestea, Malezka a criticat aspru ideea că un singur compus din lăptișorul de matcă este „cheia” formării unei regine. În 2008, laboratorul său a reușit să obțină albine regine fără a ingera nici un lăptișor de matcă, suprimând un anumit grup de gene. Alți cercetători care lucrează cu albine au contestat, de asemenea, ideea unei molecule cheie implicate în procesul de dezvoltare al reginei. Probabil că adevărul, ca orice altceva din biologie, este foarte complex și implică mulți factori diferiți.

Adevărata semnificație a acestui nou studiu poate că explică de ce albinele lucrătoare nu devin regine. În loc de castrare chimică prin privarea muncitorilor de lăptișor de matcă, protecția chimică este asigurată pentru ovarele reginei în timpul procesului de hrănire. Este protejat de efectele metabolice potențial toxice ale toxinelor plantelor. Odată cu avansarea tehnologiei, poate într-o zi ne vom apropia mai mult de clarificarea întrebării ce anume mănâncă albinele în stupul lor și de ce.

Hmm, de ce mănâncă oamenii lăptișor de matcă?

În timp ce am considerat lăptișorul de matcă ca fiind ingredientul magic al albinelor regine, extragerea și consumul de muci produși în capul unei insecte părea să aibă un sens, deși ușor pervers. Susținătorii lăptișorului de matcă susțin că vindecă multe condiții diferite la om, în special infertilitatea. Conform metodei deducției, ceea ce face ca albinele regine să fie adevărate mașini pentru bebeluși, care depun până la 2.000 de ouă pe zi, ar trebui să crească și fertilitatea umană. În acest caz, trebuie remarcat faptul că, din fericire, oamenii de știință nu determină pe acest principiu relația dintre cauză și efect.

Lăptișorul de matcă este, de asemenea, disponibil ca afrodisiac și, la fel ca majoritatea produselor pentru insecte erotice, este aplicat prin „frecare puternică”. Deci, este destul de dificil să spunem cât de eficient este cu adevărat acest remediu în realizarea unei erecții. De fapt, reproducerea albinelor este asociată cu detașarea penisului și moartea, care nu sună ca o experiență deosebit de plăcută, mai ales dacă continuăm să aderăm la ideea că „ceea ce este bun pentru albină ar trebui să funcționeze într-un caz similar la oameni”.

Pe de altă parte, lăptișorul de matcă are unele proprietăți antibacteriene și antifungice, deoarece este mediul în care înoată larvele de albine în curs de dezvoltare până când are loc metamorfozarea. În industria produselor cosmetice este promovat ca agent anti-îmbătrânire. Logica este că albinele regine trăiesc de aproximativ 40 de ori mai mult decât o albină lucrătoare normală. Până în prezent, nu există suficiente dovezi că lăptișorul de matcă are vreo utilizare medicală la oameni. Cu toate acestea, este probabil un bun agent hidratant. Mai ales dacă nu știi exact de unde vine.

Se estimează că aproximativ 600 de tone de lăptișor de matcă sunt produse și vândute anual la nivel mondial, Asia de Est fiind principalul producător. Prețurile variază foarte mult, dar în majoritatea locurilor este de aproximativ un dolar pe gram. Prețul comercial al lăptișorului de matcă este determinat de ceea ce credem că știm despre proprietățile sale magice și se pare că acest lucru nu se va schimba în viitorul previzibil.

Pe de altă parte, acum veți avea cel puțin ocazia unică de a vă îngrozi prietenii care îl folosesc, dezvăluindu-le exact de unde provine jeleul asemănător cu mocii pe care îl consideră miraculos.

Pe baza materialelor de la: Wenfu Mao, Mary A. Schuler și May R. Berenbaum. 2015. Un fitochimic alimentar modifică expresia genelor asociate cu casta la albinele de miere. Science Advances 1 (7).