Рабочие пчёлы «знают», когда инвестировать в своё репродуктивное будущее

Когда колония медоносных пчёл достигает примерно 4000 особей, это запускает важную первую стадию её репродуктивного цикла: строительство особого типа сотов для выведения самцов (трутней). Команда экспертов из Корнеллского университета под руководством Майкла Смита изучила, что именно запускает репродуктивный цикл пчелиных семей. Результаты опубликованы в журнале Naturwissenschaften — The Science of Nature издательства Springer.

Репродукция не всегда является главным приоритетом колонии. На ранних стадиях развития её основное внимание сосредоточено на выживании и росте. Достигнув определённого размера, рабочие особи начинают инвестировать в размножение. Первым шагом в этом процессе является строительство трутневых сотов — особых ячеек увеличенного размера для выведения трутней.

Трутни — это самцы медоносных пчёл, развивающиеся из неоплодотворённых яиц. Их единственная цель в колонии — спариваться с неплодными матками из других семей, распространяя гены своей колонии. Неплодные матки, в свою очередь, должны спариться с трутнями, прежде чем смогут откладывать оплодотворённые яйца, из которых выйдут рабочие пчёлы. Матки спариваются с более чем дюжиной трутней во время своего единственного брачного полёта, после чего запаса сперматозоидов им хватает на всю жизнь.

Исследователей интересовало, какие именно характеристики колонии запускают ключевой процесс строительства трутневых сотов. Это количество рабочих особей? Общая площадь рабочих сотов? Количество расплода? Или, возможно, размер запасов мёда? Учёные манипулировали каждой из этих характеристик в разных группах колоний, сохраняя остальные параметры идентичными.

Они обнаружили, что хотя каждая колония строила рабочие соты (нерепродуктивные), не каждая колония строила трутневые соты (репродуктивные). Фактически, только увеличение количества рабочих особей стимулировало начало строительства трутневых сотов. Это наблюдалось всякий раз, когда в колонии насчитывалось 4000 или более рабочих пчёл.

Остался открытым вопрос о том, как отдельная рабочая пчела «узнаёт», сколько других особей находится в её колонии. Исследователи предполагают, что это может быть связано с тем, насколько тесно особи чувствуют себя, работая бок о бок в улье. В настоящее время ведутся дальнейшие исследования, чтобы пролить свет на эту загадку.

«Колонии с большим количеством рабочих особей строили большую долю трутневых сотов, но колонии с большей площадью сотов, большим количеством расплода или большими запасами мёда — нет, — резюмирует Смит. — Мы оцениваем, что колонии необходимо примерно 4000 рабочих особей, чтобы начать инвестировать в строительство трутневых сотов».

Учёные полагают, что их выводы также применимы к другим социальным системам, где члены группы должны корректировать своё поведение в зависимости от размера группы.