Ερευνητές υποστηρίζουν ότι δεν είναι ο βασιλικός πολτός αυτός που μετατρέπει μία απλή προνύμφη σε βασίλισσα!

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι μια ουσία που ονομάζεται βασιλικός πολτός μετατρέπει μία τυπική, λάρβα εργάτριας μέλισσας σε βασίλισσα. Νέα έρευνα όμως, που φέρνει τα πάνω κάτω στη μελισσοκομία, υποδεικνύει ότι ισχύει το αντίθετο. Ερευνητές δηλαδή υποστηρίζουν ότι αυτό που κάνει τη βασίλισσα είναι τι ΔΕΝ τρώει και όχι αυτό που τρώει…

1200px-Weiselzellen_68a-1024x683Δύο μέλλουσες βασίλισσες αναπτύσσονται μέσα σε βασιλικά κελιά επιπλέοντας σε βασιλικό πολτό.

Ο βασιλικός πολτός, ο οποίος ονομάζεται και «γάλα των μελισσών» είναι μία λευκή υγρή ουσία. Περισσότερη απ’ τη μισή του σύσταση είναι νερό και το υπόλοιπο είναι ένας συνδυασμός πρωτεϊνών και σακχάρων. Ειδικοί αδένες στα κεφάλια των εργατριών μελισσών εκκρίνουν αυτήν την ουσία, που χρησιμοποιείται ως τροφή για τις προνύμφες αλλά και για την βασίλισσα. Μια ανεπτυγμένη βασίλισσα τρέφεται αποκλειστικά και μόνο με βασιλικό πολτό. Καθόλου με γύρη ή μέλι όπως οι εργάτριες. Κάποιοι χαρακτηρίζουν το γεγονός ότι οι εργάτριες δεν έχουν πρόσβαση στον βασιλικό πολτό ως διατροφικό ευνουχισμό. Αυτές οι μέλισσες δεν τρέφονται με την ειδική τροφή των Θεών... Ή, ίσως, την τροφή της ελίτ. Έτσι πιστεύαμε ότι οι ωοθήκες τους ζαρώνουν και μετατρέπονταν σε ατελή θηλυκά.

Αποδεικνύεται όμως, ότι ισχύει το αντίστροφο! Το γεγονός ότι η βασίλισσα δεν τρέφεται με μέλι και γύρη είναι αυτό που την κάνει βασίλισσα και όχι η αποκλειστική πρόσβαση στον βασιλικό πολτό! Στη φύση μπορούν να δημιουργηθούν εντελώς διαφορετικά ζώα από πανομοιότυπο γενετικό υλικό. Μία εργάτρια και μία βασίλισσα διαφέρουν μόνο ως προς τα γονίδια που έχουν ενεργοποιηθεί. Τα γονίδια δημιουργούν τις πρωτεΐνες, οι οποίες χτίζουν το υπόλοιπο σώμα μας. Ελέγχοντας το περιβάλλον των απογόνων τους οι μέλισσες αλλάζουν γενετικά το σώμα τους μέσω της διατροφής.

Βασίλισσες και γονίδια

Γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι η διατροφή των μελισσών παίζει μεγάλο ρόλο στην κατασκευή διαφόρων ειδών μελισσών. Οι επιστήμονες ακόμα προσπαθούν να καταλάβουν πως συμβαίνει αυτό. Βασιλικές προνύμφες περιβάλλονται από βασιλικό πολτό, επιπλέοντας σε μια θάλασσα αυτής της ζαχαρούχας ουσίας μέσα στα μεγάλα κελιά τους. Απ’ την άλλη, οι εργάτριες μέλισσες τρέφονται με μελισσόψωμο (ένα είδος γύρης έχει υποστεί ζύμωση) και μέλι. Οι παραμάνες μέλισσες τα αναμειγνύουν αυτά προσθέτοντας μερικές εκκρίσεις των αδένων τους ως γαρνιτούρα, δημιουργώντας έναν «εργατικό πολτό». Με αυτόν τον ειδικό πολτό τρέφονται όλες οι εργατικές προνύμφες αλλά όχι η βασίλισσα με αποτέλεσμα να μην ζαρώνουν οι ωοθήκες της.

Αυτή είναι η συμβατική εξήγηση. Αλλά ο Δρ May Berenbaum, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις και μέλος της ερευνητικής ομάδας, λέει ότι δεν υπάρχει μια απλή απάντηση στο ερώτημα τι είναι ακριβώς αυτό που τρώνε οι εργατικές προνύμφες. “Μεταξύ άλλων, ο εργατικός και ο βασιλικός πολτός φαίνεται να έχουν μια ελαφρώς διαφορετική αναλογία των εκκρίσεων του υποφαρυγγικού αδένα. Όλα αυτά όμως συμβαίνουν στο σκοτάδι σε μία κυψέλη με 50.000 μέλισσες που τσιμπούν. Δεν είναι και το πιο εύκολο πράγμα στον κόσμο να το ερευνάς“, λέει ο καθηγητής.

Το μελισσόψωμο και το μέλι προέρχονται από φυτικά υλικά, και όπως πολλά φυτικά υλικά, περιέχουν μία ποικιλία φαινολικών χημικών ενώσεων. Τα φλαβονοειδή είναι οι χημικές ουσίες των φυτών που δίνουν στα φυτά τις μοναδικές γεύσεις τους και μεταξύ άλλων τα βοηθούν ώστε να αποθαρρύνουν τα φυτοφάγα έντομα. Στον βασιλικό πολτό, ωστόσο, δεν ανιχνεύονται φαινολικά οξέα. Από προηγούμενη έρευνα, οι ερευνητές γνώριζαν ότι τα φλαβονοειδή αυξάνουν τις ανοσοαποκρίσεις των ενήλικων εργατριών μελισσών. Αυτό είναι καλό. Βοηθάει τις μέλισσες να αποτοξινώνονται γρηγορότερα απ’ τα φυτοφάρμακα. Οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν πώς θα αντιδρούσαν οι προνύμφες στις φαινολικές ενώσεις.

Για να το μάθουν, τάισαν δύο ομάδες προνυμφών με και χωρίς π-κουμαρικό οξύ, ένα κοινό είδος φλαβονοειδών. Στη συνέχεια εξέτασαν προσεκτικά τις διαφορές στην ενεργοποίηση των γονιδίων μεταξύ των ομάδων. Τα αποτελέσματα ήταν θεαματικά και απρόσμενα. Οι προνύμφες που τράφηκαν με π-κουμαρικό οξύ απέκτησαν ωοθήκες σημαντικά μικρότερες από εκείνες που τράφηκαν χωρίς αυτή την ένωση. Αυτή είναι όλη η ουσία! Γιατί τι κάνει μία βασίλισσα να διαφέρει; Είναι η μόνη μέλισσα στην κυψέλη που μπορεί να γονιμοποιηθεί. Δεκατέσσερα γονίδια που είναι γνωστό ότι διαφοροποιούν τις εργάτριες απ’ την βασίλισσα παρουσίασαν αύξηση.

Βασίλισσα μέλισσα της φυλής Apis mellifera. Φωτογραφία: Frank Greenaway/Getty Images

Οι βασίλισσες επίσης είναι μεγαλύτερες σε μέγεθος και ζουν πολύ περισσότερο απ’ τις εργάτριες μέλισσες. Σε ένα σύνολο γονιδίων που είναι γνωστό ότι ρυθμίζουν το μέγεθος των οργάνων των ζώων το π-κουμαρικό οξύ παίζει πολύ σημαντικό ρόλο. “Δεν είχαμε ποτέ στόχο να αλλάξουμε τις αντιλήψεις σχετικά με το τι καθορίζει την κάστα στην κοινωνία των μελισσών“, λέει ο Berenbaum.Ερευνούσαμε την αποτοξίνωση και το πως τα έντομα αντιμετωπίζουν τα φυτοχημικά που καταναλώνουν. Προς μεγάλη μας έκπληξη, μια ολόκληρη σειρά άλλων γονιδίων που εμπλέκονται στον καθορισμό των καστών, άλλαξε. Νομίζω ότι η ιδέα του βασιλικού πολτού είναι τόσο ελκυστική, που οι άνθρωποι δεν την θέτουν υπό αμφισβήτηση.”

Γονιδιακή αποσιώπηση

Ζώντας για περισσότερο από τέσσερις αιώνες με τις μέλισσες, γιατί οι άνθρωποι μαθαίνουν ακόμα γι αυτές; Για να δοθεί απάντηση στο ερώτημα αυτό, ήρθαμε σε επαφή με τον Δρ Ryszard Maleszka από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας. Ο Maleszka δεν μετέχει στην έρευνα, όμως μελετά αποκλειστικά την επιγενετική της μέλισσας.  Επιγενετική είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο το περιβάλλον επιδρά στα γονίδια. “Οι γνώσεις μας, σήμερα, σχετικά με τα βιολογικά συστήματα είναι σχεδόν επιφανειακή και η βιολογία των μελισσών δεν αποτελεί εξαίρεση“, λέει ο Maleszka. “Έχουμε να κάνουμε με 500 εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης των ειδών, έτσι υπάρχουν πολλά να ανακαλύψουμε ακόμα“.

Αυτή η έρευνα είναι ένα θαυμάσιο παράδειγμα της εξελικτικής, σύμφωνα με την οποία κοινά χημικά συστατικά του φυτού έχουν προσληφθεί για να είναι καίρια στοιχεία της γονιδιακής ρύθμισης. Με τη χρήση συστατικών από το περιβάλλον, οι μέλισσες βρήκαν μια έξυπνη λύση σε ένα δύσκολο πρόβλημα: Πώς να δημιουργήσετε δύο διαφορετικούς οργανισμούς. Μία μακρόβια αναπαραγωγική βασίλισσα και βραχύβιες λειτουργικές στείρες εργάτριες χρησιμοποιώντας το ίδιο γενετικό υλικό. “

Πολλοί παράγοντες συντελούν στο ότι οι χημικές ουσίες των φυτών που εξετάστηκαν στην έρευνα επηρεάζουν την παραγωγή βασιλισσών: Η πρωτεΐνη με την ονομασία royalactin για παράδειγμα, έχει προταθεί από πολλούς επιστήμονες μεταξύ των οποίων και του Masaki Kamakura, ως κρίσιμης σημασίας για την ανάπτυξη βασίλισσας. Ο Maleszka  ανατρέπει την ιδέα της ειδικής αυτής ουσίας που μετατρέπει τον βασιλικό πολτό σε σούπερ τροφή δημιουργώντας την βασίλισσα. Από το 2008, το εργαστήριο του ήταν σε θέση να δημιουργήσει βασίλισσα χωρίς οι λάρβες να έχουν καταναλώσει βασιλικό πολτό με την απενεργοποίηση (φίμωση) ενός συνόλου γονιδίων! Και άλλοι ερευνητές μελισσών έχουν αμφισβητήσει τη λογική του: ένα μόριο που καθορίζει τα πάντα, σχετικά με την ανάπτυξη της βασίλισσας. Στην πραγματικότητα, όπως και οτιδήποτε άλλο στη βιολογία, είναι σύνθετο και πολλοί παράγοντες εμπλέκονται.

Η πραγματική δύναμη αυτής της νέας έρευνας μπορεί να εξηγήσει γιατί οι εργάτριες μέλισσες δεν γίνονται βασίλισσες. Αντίθετα με όσα πιστεύαμε μέχρι σήμερα, δηλαδή σε έναν χημικό ευνουχισμό και την άρνηση στις εργάτριες μέλισσες στον βασιλικό πολτό, αυτή η περίπλοκη διαδικασία τροφοδοσίας παρέχει χημική προστασία για τις ωοθήκες της βασίλισσας. Αυτή είναι προστατευμένη από τις πιθανές τοξικές ή μεταβολικές επιδράσεις των χημικών ουσιών των φυτών. Καθώς συνεχίζουμε να βελτιώνουμε τις τεχνικές μας, ελπίζουμε ότι θα κατανοήσουμε καλύτερα τι ακριβώς είναι αυτό που τρώνε μέλισσες στις κυψέλες τους, και γιατί.

πηγή: Wired
Επιμέλεια: Στράτος Σαραντουλάκης

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s