Чи робить маточне молочко королевою?

Маточне молочко. Велична, розкішна назва того, що дуже нагадує соплі робочих бджіл.

Ця речовина молочного кольору, багата білками, що виділяється із залоз у голів годувальника бджіл-годувальниць, створена для живлення щойно вилупленої Apis mellifera. Хоча це лише обмежений час гарніру для «бджолиного хліба» (ферментованого пилку) та медової дієти молодих робочих бджіл, королева харчується виключно цим розкішним харчовим продуктом. Як личинка, вона купається в її білих водах. Вигинаючись у своїй надвеликій клітині розплоду, вона поглинає поживні речовини для своїх органів, що розвиваються. На відміну від решти свого племені, яке скуштує його лише протягом перших трьох днів після вилуплення, вона не буде споживати нічого іншого до кінця свого життя.

Маточне молочко та «трофічна кастрація»

Донедавна всі вважали, що маточне молочко є особливою їжею, яку виготовляють монархи. І певною мірою це все ще справедливо. Зрештою, ми знаємо, що генетично яйце робочої бджоли та яйце матки однакові, і що лише різні умови навколишнього середовища визначають їх подвійну долю (це явище відоме як "епігенетика" - завдяки чому певні гени активуються лише за певних зовнішніх умов). Тоді теорія полягала в тому, що харчові переваги маточного молочка були настільки корисними, що саме вони надавали королеві її супер-бджолині якості: її заряди з турбонаддувом (що давали до 2000 яєць на день), довгий товстий обхват, та її наддовгий термін життя (до сорока разів більший, ніж у звичайних бджіл).

І навпаки, заперечення цієї речовини працівниками вважалося своєрідним навмисним недоїданням для забезпечення стерильності («трофічна кастрація» - це досить чудовий науковий термін для цього) - організованого вуликом для підтримки поділу каст. Якби їх годували більше, це було обгрунтовано, вони теж виросли б королевою. Її яєчники не будуть примусово скорочені; їх здатність до розмноження відновлена до повного розквіту.

Рослини та бджолині зав’язі

Дослідження 2015 року, опубліковане в рецензованому журналі Science Advances, не стільки викидає теорію, скільки розширює та перевертає її. Виявляється, це не просто споживання желе, що підносить королеву над іншими. Справа в тому, що вона теж не їсть пилок та нектар. На відміну від маточного молочка, обидві ці речовини отримують з рослин - і хоча вони чудово піддаються детоксикації, яка для зароджувальних статевих залоз робочих бджіл не далеко від отрути.

Це пояснюється тим, що рослини містять фітохімікат, який називається р-кумарова кислота, фенольна речовина. Органічні сполуки, відомі тим, що надають флорі їх унікальних ароматів та смаків, зараз вважається, що феноли впливають на певну експресію генів у медоносних бджіл, включаючи сповільнений розвиток яєчників. Саме цей фактор харчування означає, що разом зі зниженою дієтою маточного молочка вони стають працівниками, а не королевами.

"Личинка новонародженої жінки обмежена успадкованим геномним обладнанням, але має значну гнучкість у розвитку з точки зору епігенетичного програмного забезпечення, яке використовується для інтеграції екологічних та геномних впливів", - пояснив професор АНУ Ришард Малешка в окремій статті в журналі "Епігенетика". . "Здатність членів колонії виробляти спеціальний раціон харчування була ключовим еволюційним винаходом, який створив чітко визначену екологічну рису, яка зберігається протягом поколінь".

Коли ви думаєте про це, це настільки жорстоко, як і геніально. Протягом тисячоліть, що триває послідовно, колонія перебуває в еволюційному порядку, щоб знесилити весь вулик (мінус один). Завдяки цьому механізму соціальний порядок зберігся так, що ніхто, крім королеви, панував родючим і верховним. Це як самосаботаж задля виживання.

"[Дослідження] є прекрасним прикладом еволюційного винаходу, завдяки якому звичайні рослинні хімічні речовини були використані для вирішальних елементів регуляції генів", - сказав професор Малешка, виступаючи в Інтернеті з журналом Wired. «Використовуючи екологічні інгредієнти, медоносні бджоли знайшли розумне рішення складної проблеми: як створити два контрастних організми - довгоживучих репродуктивних маток та короткочасних функціонально стерильних робітників, використовуючи те саме генетичне обладнання».

Роялацитин: ти желе?

Маточне молочко досі відіграє вирішальну роль у диференційованих шляхах бджіл робітників та маток. Найбільш значущим є один з його основних білків, роялацитин. Після того, як цей білок відчувається в «печінці» комахи, активізується інсуліновий шлях бджіл - що спонукає личинки бджіл як прискорити засвоєння поживних речовин, так і збільшити потребу в поживних речовинах. Несамовито журчачи, метаболізм личинок королеви спрацьовує, і її клітини розмножуються. Результат? Масивно прискорене зростання.

Тоді ключовим виводом є те, що маточне молочко не є «вимикачем» у вирішенні долі молодої бджоли. Натомість це визначається «складною мережею генетичних регуляторних шляхів», які, в свою чергу, зумовлені постійною взаємодією між вбудованою ДНК та зовнішнім середовищем. Життя: це складна історія.

Тим не менше, нові знахідки роблять маточне желе трохи менш прославленим. Починаючи з того, що його прославляли в минулих і сучасних цивілізаціях як свого роду дивовижну махінацію, одне з найкращих речей, яке можна сказати про це зараз (цілком щиро), це те, що він не токсичний. З іншого боку, для речовини, яка потовиділяється з голови комахи, це здається самим чудовим.

Затримайтеся на дописі наступного тижня, де ми розвінчаємо переконання людства, що маточне молочко може вирішити безпліддя, зупинити процес старіння та підготувати рогових до домашнього пробігу Tinder.