Шмели не живут в монархии. По крайней мере, не в строгом смысле этого слова.
Долгие годы мы предполагали, что матка восседает на троне, пока все остальные склоняются перед ней. На первый взгляд так и кажется. В колонии есть один главный. Но новое исследование предполагает, что в «тронном зале» царит демократия. Или, по крайней мере, меритократия, управляемая рядовыми «солдатами».
Журнал Insect Biochemistry and Molecular недавно опубликовал результаты, переворачивающие общепринятые представления. Рабочие пчелы не просто выполняют приказы. Они выбирают свою матку.
Все дело в соке
Какой ингредиент творит чудеса? Ювенильный гормон.
Это не абстрактное философское понятие. Это буквально химическое вещество. У насекомых этот гормон контролирует рост и размножение. Он решает, останетесь ли вы мелкими или станете огромным. Исследовательская команда выяснила, как именно шмели перемещают его.
Когда ученые ввели рабочий пчелам ювенильный гормон, произошло нечто интересное. Рабочие пчелы не оставили его себе. Они передали его личинкам через пищу.
Чем больше гормона съела личинка, тем выше вероятность того, что она станет маткой.
Это меняет карту пчелиного общества. Мы привыкли думать, что определение касты — это директива «сверху», исходящая от маточного молочка (или его аналога у шмелей). На самом деле процесс децентрализован. Заботящиеся особи решают, кому подняться.
«Поскольку все эти самки имеют одинаковый генетический код, это яркий пример того, как идентичные чертежи порождают совершенно разные жизни».
— Этья Амсалем, энтомолог из Пенсильванского университета и соавтор исследования
Это не просто академические сплетни. Шмели опыляют наши сельскохозяйственные культуры. Умение массово производить маток помогает фермерам. Это помогает нам управлять популяциями до их коллапса.
Размер имеет значение, но гормоны — важнее
Матка — это танк. Она больше. Она живет дольше. Она размножается. Рабочая пчела мала, стерильна и живет недолго. У них общий ДНК. Одинаковые гены, разный результат.
Загадка не в том, что гормоны контролируют разделение. Мы это знали. Загадка была в том, кто контролирует дозу.
«Одно женское яйцо содержит чертеж для двух жизней: гигантской, размножающейся матки или маленькой, стерильной рабочей пчелы», — говорит Сейед Али Модарресс-Хасани. «Нам нужно было найти, кто нажимает на переключатель».
Таким образом, команда провела эксперимент. Три рабочих пчелы. Группа личинок. Дозы гормона вводились в разное время разным особям. Они отслеживали движение молекулы.
Когда они вводили гормон непосредственно в личинок, колония восставала. Рабочие пчелы убивали большинство из них. Прямое вмешательство? Плохо. Социальное отторжение.
Когда же они обрабатывали рабочих пчел? Те перерабатывали гормон. Смешивали его с пищей, состоящей из нектара и пыльцы. Личинки ели её. Они жирели. Они становились матками.
Всё зависит от времени. Команда Хасани обнаружила, что личинки чувствительны только на седьмой и восьмой день развития. Не уловите этот момент? Получится рабочая пчела.
Летний график
Этот механизм идеально вписывается в календарь пчел.
Ранним летом колонии малы. Размножения нет. Рабочие пчелы сосредоточены на кормлении молодняка. Но по мере того как лето становится жарче, ситуация меняется. Старые колонии запускают гормональный каскад у рабочих пчел. Их яичники активируются. Уровень ювенильного гормона повышается.
Рабочие пчелы начинают кормить малышей пастой, богатой гормонами.
«Каждая колония производит множество новых маток в конце сезона. Они спариваются, впадают в зимнюю спячку, и каждая основывает новое гнездо весной. Создание этих маток — конечная цель колонии».
Это логично. Вы не выращиваете маток в мае. Вы выращиваете их в августе, когда солнце садится рано.
Речь идет не только о спасении пчел. Речь об понимании сложных обществ. Как тысячи особей договариваются о структуре без лидера, который диктует правила? Химические сигналы. Тайминг. Коллективный выбор.
Возможно, нам нужно пересмотреть, как мы воспринимаем динамику улья. И, возможно, самих себя.
