I årtier troede forskere et overskud af noget specielt, et stof kaldet royal gelé , hævede en almindelig honningbielarve til en dronning. Ny forskning tyder på, at vi havde det bagud: Det er, hvilke fremtidige dronninger der ikke fodres, der betyder noget.

Kongelig gelé, som også kaldes “bi-mælk”, ligner hvid snot. Mere end halvdelen af det er vand, resten er en kombination af proteiner og sukker. Specielle kirtler i hovederne på arbejderbier udskiller tingene, som bliver fodret med babyer.

En dronningbi, der udvikler sig, fodres udelukkende med kongelig gelé – ikke pollen og honning som sine proletariske søstre. Nogle beskriver tilbageholdelse af kongelig gelé fra arbejderbier som ernæringskastrering. Disse bier får ikke Guds særlige mad. Eller måske mad fra genetiske monarkier. Og så tænkte vi, at deres æggestokke krymper, og de bliver ikke en dronning.

Det viser sig, det er omvendt. Ikke fodrer en umoden dronning pollen og honning er det, der gør hende kongelig, ikke hendes eksklusive adgang til kongelig gelé.

Dronninger og gener

Radikalt forskellige udseende dyr kan skabes ud fra identisk genetisk materiale; en arbejderbi og en dronning bi adskiller sig kun, i hvilke gener der aktiveres. Genererer proteiner, som bygger resten af vores kroppe. Ved at manipulere miljøet med deres afkom ændrer honningbier genetisk deres kroppe via ernæring.

Vi har kendt for et stykke tid, at bienes diæt er involveret i opbygningen af forskellige slags bielegemer. Videnskaben finder stadig ud af, hvordan det sker. Dronningslarver er omgivet af kongelig gelé; de flyder på et hav af sukkerholdig bi kirtel snot i n forstørrede celler. Arbejderbier spiser billebrød (en type gæret pollen) og honning. Sygeplejebier moser dette i en “arbejdergelé” og tilføjer kirtelsekretioner som et pynt. Arbejdere får ikke de specielle ting i dronninggelé, og deres æggestokke skrumpes.

Det er den konventionelle forklaring. Men Dr. May Berenbaum, professor ved University of Illinois og forfatter til den nye forskning, siger, at der ikke er et ”simpelt svar på spørgsmålet Hvad spiser bi-babyer?

“Vi havde sværest med at finde ud af, hvad larver spiser,” siger hun. “Blandt andet ser det ud til, at gelé og kongelig gelé har, og der er ingen konsensus, et lidt anderledes forhold mellem mandibular og hypopharyngeal kirtelsekretion … Det hele sker i mørke omgivet af 50.000 stingere. Så det er ikke det nemmeste insekt i verden at arbejde på.

Bagt brød og honning stammer fra plantematerialer, og ligesom mange plantematerialer indeholder de en række phenoliske kemikalier. Vi spiser dem hele tiden; flavonoider er plantekemikalierne, der giver planterne deres unikke smag (og hjælper planter med at modvirke planteædende insekter, blandt andre funktioner).

Kongelig gelé har dog ingen påviselige phenolsyrer. Ingen. Fra tidligere forskning vidste forskerne, at flavonoider øger immunresponsen hos voksne arbejdstagerbier. Det er en god ting; det har den bivirkning, at det hjælper bier med at afgifte pesticider hurtigere. Forskerne spekulerede på, hvordan udviklende bier ville reagere på phenolforbindelser. og uden p-kumarinsyre, en almindelig type flavonoid. Så kiggede de nøje på forskelle i genaktivering mellem grupperne. Resultaterne var forbløffende, uventede og smarte.

Bier, der opdrættes på p-kumarsyrediet, havde æggestokke betydeligt mindre end dem, der blev opdrættet uden denne forbindelse. Det er kickeren, for hvad gør en dronningbi til en dronning? Hun er den eneste bi i bikuben, der lægger æg. Fjorten gener, der vides at være involveret i differentiering mellem arbejder og dronning, blev opreguleret eller forøget i ekspression.

Dronningbier er også større og lever længere end arbejderbier. I et sæt gener, der vides at regulere organstørrelse hos dyr, ændrede p-kumarsyre signifikant ekspressionen af over halvdelen af de gener, der var involveret i den signalvej.

“Vi satte os aldrig for at ændre opfattelse af dronninger og kastebestemmelse, “siger Berenbaum. “Jeg er interesseret i afgiftning; hvordan insekter håndterer fytokemikalier, de spiser. Meget til vores overraskelse og glæde ændrede en hel række andre gener, der var impliceret i kastebestemmelse. “

” Det var en af de umulige at gå glip af slags fænomener. Jeg tror … ideen om kongelig gelé er så tiltalende, at folk ikke rigtig har sat spørgsmålstegn ved det.”

Genenes tavshed

Med mere end fire århundreder med at leve med bier, hvorfor lærer mennesker stadig så meget om dem? For at besvare dette spørgsmål nåede jeg ud til Dr. Ryszard Maleszka ved Australian National University. Maleszka, der ikke er forfatter til den nye forskning, arbejder specifikt med honningbi-epigenetik.

Epigenetik er studiet af, hvordan miljøer påvirker genekspression. “Med vores nuværende viden skraber vi kun overfladen af biologiske systemer, og honningbiologi er ingen undtagelse,” siger Maleszka. “Vi har at gøre med 500 millioner år af dyreudvikling, så der er meget at opdage. “

” er et vidunderligt eksempel på en evolutionær opfindelse, hvor almindelige plantekemikalier er blevet rekrutteret til at være afgørende elementer i genregulering … Ved at bruge miljømæssige ingredienser honningbier fundet en smart løsning på et udfordrende problem: Hvordan man genererer to kontrasterende organismer, langvarig repr oductive dronninger og kortvarige funktionelt sterile arbejdere, der bruger den samme genetiske hardware. “

Der er mange faktorer, der gør en dronning ud over de plantekemikalier, der er undersøgt i den nye forskning: En forbindelse med det vidunderlige navn royalactin er for eksempel blevet foreslået som kritisk for dronningens udvikling. Maleszka har leveret en stikkende irettesættelse af ideen om, at en enkelt forbindelse i kongelig gelé er “kontakten”, der dog skaber en dronning. I 2008 var hans laboratorium i stand til at skabe dronningsbier uden noget kongeligt geléforbrug ved at slukke for (dæmpning) af et sæt gener. Andre bi-forskere har stillet spørgsmålstegn ved ideen om “et molekyle til at styre dem alle” om dronningens udvikling. Virkeligheden er sandsynligvis, at den, som alt andet inden for biologi, er kompleks og mange faktorer er involveret.

Den virkelige kraft ved denne nye forskning kan være at forklare, hvorfor arbejdstagerbier ikke bliver dronninger. I stedet for kemisk kastrering ved at nægte arbejdere kongelig gelé giver denne udførlige fodringsproces kemisk beskyttelse af dronningens æggestokke. Hun er beskyttet mod de potentielle toksiske eller metaboliske virkninger af plantekemikalier. Da vi fortsætter med at forbedre vores teknikker, forhåbentlig vil vi komme tættere på et fast svar om, hvad honningbier spiser i deres nældefeber, og hvorfor.

Efterskrift: Um, hvorfor spiser mennesker kongelig gelé?

Da vi troede, at kongelig gelé var magisk dronningsprodukter, stjæle og spise slim produceret i insekthoveder gav en slags skæv mening. Kongelige gelé-fortalere hævder, at tingene helbreder alle mulige menneskelige problemer, især infertilitet. Ved fradrag er de ting, der gør dronningbier babymaskiner, der lægger op til 2.000 æg om dagen, burde øge menneskets fertilitet. Jeg er tvunget til at sige, at det ikke er sådan, forskere udleder årsag og virkning.

Royal gelé sælges også som et elskovsmiddel, og som de fleste erotiske insektprodukter er det ” s anvendes med “kraftig gnidning. ” Det gør det svært at sige, hvor fast bevis for dette erektile middel virkelig er. Den faktiske reproduktion af honningbi involverer også frigørelse af penis og død, hvilket ikke lyder som et godt tidspunkt for mig, hvis vi holder fast i det hele “hvad der fungerer for en bi fungerer for mennesker” analogi.

Kongelig gelé har antibakterielle og svampedræbende egenskaber, da det er det gunk, der udvikler bier, svæver ind, indtil de metamorfoser. Det markedsføres i mange kosmetikprodukter som en anti-aging ingrediens. Dronningbier lever 40 gange længere end arbejderbier. Indtil videre er der ikke meget bevis for, at kongelig gelé har medicinsk betydning hos mennesker. Det er dog sandsynligvis en god fugtighedscreme. Især hvis du ikke tænker på, hvor den kommer fra.

Mit bedste gæt er, at der produceres og sælges cirka 600 tons royal gelé årligt; Østasien er den største producent. Priserne varierer meget, men baseret på en tur til min lokale helsekostbutik ser det ud til at løbe omkring $ 1 pr. Gram. Markedsværdien af kongelig gelé er baseret på, hvad vi troede, vi vidste om dens magiske egenskaber; det ser ikke ud til at ændre sig inden for en overskuelig fremtid.

Men nu kan du have en masse sjov at fortælle folk, hvor deres kongelige bi-goobere kom fra.

Wenfu Mao, Mary A. Schuler og May R. Berenbaum. 2015. En fytokemisk diæt ændrer kasteassocieret genekspression i honningbier. Science Advances 1 (7).