Bron : Maandblad van de Vlaamse Imkersbond
Jaargang: 91
Jaar: 2005
Maand: september
Auteurs: Aloïs Schotanus

NIEUW FEROMOON REGULEERT ARBEIDVERDELING IN BIJENVOLK

Zeer onlangs heeft een team van wetenschappers het feromoon geïdentificeerd waarmee de oudere bijen hun jongere zusters ertoe brengen om in het nest te blijven en voor de kleintjes te zorgen, i.p.v. te gaan stappen in de grote buitenwereld, zoals hun oudere zusters doen.

Dit moeilijk te ontdekken feromoon ligt aan de basis van het fenomeen, waarbij de oudere veldbijen een bepaalde invloed uitoefenen op de jongere voedsterbijen, die hierdoor binnenshuis gehouden worden tot ze voldoende maturiteit verworven hebben, om de avonturen en de risico’s verbonden aan het foeragewerk in de buitenwereld, aan te kunnen.

Tot die vaststelling kwam dr. Zachary Huang van de Michigan State University reeds twaalf jaar geleden, maar het was maar door de samenwerking met vorsers (*) uit andere instituten in de USA, Canada en Frankrijk, dat de scheikundige samenstelling va n dit nieuwe ‘primerferomoon’ (* *) onlangs kon vastgesteld worden.

‘Als de oudere bijen hen niet onder controle houden, gaan de ‘jongsters’ zich veel te snel als volwassenen gedragen’ zei Huang. ‘Het is zo’n beetje als bij de mensen: de ouderen oefenen toch nog controle uit op de jongeren, ook al zijn deze laatste fysiek best bekwaam om hun gangetje te gaan. Maar voor het bijenvolk is dat niet de beste situatie, voor geen van de leeftijdgroepen. En nu zijn we te weten gekomen hoe die controle precies functioneert’.

Huang en zijn team achterhaalden hoe de bijen een voortreffelijk stabiel evenwicht in stand hielden tussen: enerzijds, de groep van werksters die naar buiten konden om nectar en pollen te verzamelen en het nest te verdedigen en anderzijds, de groep die thuis moest blijven om de larven te voeden en andere huiselijke taken te verrichten.

Huang en zijn medevorsers stelden vast dat dit evenwicht i n stand wordt gehouden door de oudere bijen, deze dus die in de laatste fase van hun leven als veldbij fungeren.

De uitgevoerde experimenten toonden aan dat, indien een belangrijk aantal veldbijen niet meer terugkeerde, de jongere huisbijen sneller maturiteit verwierven en zichzelf, vroeger dan aanvankelijk voorzien, tot veldbij promoveerden. Wanneer echter de oudere bijen langer binnen werden gehouden dan gewoonlijk het geval was, – zoals bij een langer aanhoudende regenperiode – dan kwamen minder jonge bijen tot maturiteit en bleven zij langer de status van huisbij behouden.

De hamvraag bleef natuurlijk: hoe was dat te verklaren? Feromonen zijn scheikundige signaalstoffen die afgegeven worden door dieren, insecten en mensen. De vorsers onderscheiden ze in ‘primerferomonen’ en ‘releaserferomonen’ (**).

Deze laatste lokken onmiddellijk bepaalde gedragingen uit bij soortgenoten. Een sprekend voorbeeld daarvan is het feromoon dat de koningin afscheidt, waardoor ze haar aanwezigheid in het volk signaleert, een hofstaat om zich heen schaart, en tijdens de bruidvlucht de bronstige darren naar zich toe lokt.

Omdat ‘releasers’ onmiddellijk een duidelijk herkenbaar gedrag stimuleren, werden zij het vroegst ontdekt en beschreven. Tientallen van dergelijke releaserferomonen zijn aldus reeds scheikundig geïdentificeerd. Zo kennen we het trans-9-oxo-deceenzuur als één van die releaserferomonen die door de koningin worden afgescheiden.

Maar voor de primerferomonen ligt de zaak veel moeilijker. Tot nog toe kent de wetenschap er maar vier, inbegrepen het laatste nieuwe, dat door het team van Huang ontdekt werd.

Primerferomonen zijn zo moeilijk te identificeren omdat hun impact op het gedrag zich uitstrekt over een veel grotere tijdspanne. Het kan dagen, ja zelfs weken duren vooraleer men het effect, zeg maar: de uitwerking van een primerferomoon, kan vaststellen.

Huang en zijn medevorsers zochten jarenlang naar het primerferomoon dat de sociale organisatie binnen het bijenvolk stuurde. Na vele pogingen die op niets uitliepen, stootte de groep op een cruciaal onderscheid tussen veldbijen en voedsterbijen. De haalbijen produceren in hun nectarblaas een signaalstof, die scheikundig als ‘ethyloleaat’ gedefinieerd werd en als een primerferomoon beschouwd moest worden.

Haalbijen maken dat ethyloleaat aan tijdens het foerageren op nectar en pollen, maar ze verbruiken het zelf niet. Door de trophallaxis ofte sociale voedseluitwisseling binnen het bijenvolk, komt het ethyloleaat ook tot bij de huisbijen terecht en daar heeft het de uitwerking dat deze a.h.w. in een ‘teenager’-stadium worden gehouden; het feromoon zet hen ertoe aan om te blijven ‘babysitten’, om voor de larven te zorgen kortom, het weerhoudt hen ervan om op de versiertoer te gaan in de bloemetjeswereld.

Maar, naarmate de oude veldbijen afsterven of achterblijven, vermindert ook de distributie van het feromoon. Neem het ethyloleaat weg en de huisbijen evolueren op de kortste tijd naar veldbijen.

‘Deze ontdekking verschaft ons een klaar inzicht in hoe een bijenkolonie functioneert’, aldus nog Zachary Huang, En hij besluit:

‘Zij toont aan dat de sociale organisatie van de bijen in staat is om in te spelen op de veranderingen met doeltreffende aanpassingen in de arbeidverdeling binnen het bijenvolk. En wat te denken van de soepelheid waarmee het allemaal gebeurt. Men zou zich kunnen afvragen: Who is in charge? Wie deelt er die instructies uit? Maar dat is dus niet het geval: het geheel functioneert op basis van een totaal gedecentraliseerde besluitvorming’.

En dat is lang niet alles: ook de koningin en de larven maken het ethyloleaat aan. Dit feromoon maakt deel uit van de chemische signatuur waaraan de voedsterbijen de larven herkennen. Bovendien stimuleert het ethyloleaat de ontwikkeling van de voedersapklieren van de jongste bijen. De larven manipuleren aldus het gedrag en de fysiologie van de voedsters in hun voordeel: zij zenden een chemisch signaal uit dat de voedsters toelaat de larven te herkennen en tezelfdertijd stimuleert het de klieren die het voedersap voor de larven moeten afscheiden.

Zachary Huang en zijn medevorsers hebben dus het specifieke primerferomoon geïdentificeerd dat in belangrijke mate verantwoordelijk is voor de goede gang van zaken binnen de bijenkolonie. Dat een feromoon aan de basis moest liggen van de zelfregulerende arbeidsorganisatie in het bijenvolk, werd reeds langer vermoed.

Maar in een internetchat van begin 2003, moest Gene Robinson (Universiteit. Illinois – coördinator van het project), nog toegeven, dat de chemische samenstelling van dit feromoon nog niet achterhaald was. Daarin is men thans dus wel geslaagd.

Op de vraag ‘Hoe weet een huisbij dat ze haalbij moet worden’, konden we in ons maandblad van maart 2003, pag. 48 – nog geen sluitend antwoord geven. Op grond van het nieuw verworven inzicht, kunnen we dat van nu af aan dus wel.

(*) Zie: ‘Regulation of Behavioural Maturation in Honey Bees by a New Primer Pheromone’ in Proceedings of the National Academy of Science, Biological Sciences, and Population Biology, in Science online-Early edition nov. 2004. Z. Huang (Michigan State University, USA); G. Robinson en A. Toth (University of Illinois at Champain Urbana, USA); I. leoncini., Y. Le Conte, D. Crauser, G. Costagliola, J. M. Bécard (INRA Avignon, France), M. Wang, E. Plettner en K. Slessor. (Simon Fraser University Burnaby, Canada).

(**) Vertaling van primer pheromone en releaser pheromone: volgens prof. dr. Els Van Mechelen van het Vesalius Instituut Gent, zou primer pheromone als ‘initiatorferomoon’ en releaser pheromone als ‘effectorferomoon’ kunnen vertaald worden.

In het Frans spreekt men respectievelijk over phéromones modificatrices en phéromones initiatrices. Om met deze gevulgariseerde tekstbewerking aan te sluiten bij het oorspronkelijk wetenschappelijk rapport, zijn we zo dicht mogelijk bij de oorspronkelijke Engelstalige terminologie gebleven. Op het laboratorium voor Zoöfysiologie van de Universiteit Gent, doet men dat trouwens ook, zo werd mij door ing. Annita Van Hoorde verzekerd.