Что превращает пчелу в царицу?

Будущую пчелиную матку определяет не только знаменитая «царская диета». Восковая оболочка ячейки в форме арахиса, в которой развивается будущая матка, обладает особыми физическими и химическими свойствами, которые помогают направлять её развитие, сообщают исследователи в журнале Nature. Проанализировав состав таких ячеек и находящихся в них личинок, учёные поставили под сомнение давно устоявшееся представление о том, что маткой личинку делает исключительно маточное молочко, которым кормят избранных личинок.

На этой художественной иллюстрации рабочие пчёлы облепили покрытую воском ячейку своей будущей матки.

«Это очень интересное и заставляющее задуматься открытие», — говорит биолог Томас Сили из Корнеллского университета. «Мне давно казалось, что маточные ячейки важны сами по себе: запахи развивающейся матки могут проникать сквозь восковые стенки, отмечая эти места как особенные участки, которые рабочие пчёлы распознают и случайно не повреждают».

Но для энтомолога Бориса Баера маточные ячейки породили другой вопрос — тот, что возник у него после многих лет наблюдений за собственными пчелиными семьями. «Пчёлы тратят столько времени и энергии на строительство этих ячеек, что с эволюционной точки зрения это мало имело бы смысла, если бы они были всего лишь увеличенными ёмкостями для пищи», — говорит Баер из Калифорнийского университета в Риверсайде. «А что, если сама ячейка тоже участвует в превращении личинки в матку?»

Баер и его коллеги изучали западную медоносную пчелу (Apis mellifera) и восточную медоносную пчелу (Apis cerana), сравнивая воск маточных и рабочих ячеек, пчёл, которые строят эти ячейки, а также развитие личинок в каждой из сред.

Воск маточных ячеек мягче, менее плотный и отличается по химическому составу от воска рабочих ячеек. По сравнению с пчёлами, строящими обычные рабочие ячейки, пчёлы, сооружающие маточные ячейки, «дольше работают над их строительством, имеют более высокую температуру тела и демонстрируют особые закономерности активности генов», — говорит Баер. Это указывает на то, что пчёлы-строители маточных ячеек специально приспособлены изменять свойства воска, с которым работают.

Исследователи позволили будущим маткам в течение четырёх дней развиваться на маточном молочке в искусственных ячейках, а затем заменили восковые крышечки этих ячеек воском либо из естественных маточных, либо из рабочих ячеек. Под воском рабочих ячеек погибало до двух третей личинок, тогда как под воском маточных ячеек — примерно треть. Личинки, развивавшиеся под воском рабочих ячеек, также превращались в более мелких куколок. Те же, что росли под воском маточных ячеек, гораздо больше походили на пчёл, которых оставляли развиваться без вмешательства в их естественных ячейках.

Рабочие пчёлы не просто кормят будущих маток — они активно создают их, говорит Баер. «Эти сверхорганизмы мобилизуют специализированных рабочих пчёл, которые совместными усилиями формируют следующее поколение», — говорит он. «Разделение труда у пчёл может быть гораздо сложнее, чем мы до сих пор считали».

Как именно работает этот механизм, пока неясно. Особенно интригуют апиолога Кая Вана обнаруженные им, Баером и их коллегами различные химические запахи внутри ячеек. «Влияют ли они на органы чувств развивающейся матки, подготавливая её к спариванию и жизни после выхода из ячейки? — спрашивает Ван из Китайской академии сельскохозяйственных наук в Пекине. — Некоторые из этих веществ производит сама личинка? И может ли будущая матка активно общаться с рабочими пчёлами, которые строят для неё камеру?»

Теперь исследователи планируют проследить, на каком этапе развития восковая среда начинает оказывать своё воздействие.

Источник: Anirban Mukhopadhyay, Science News, 2026. Т. 208, № 7.

Предыдущая статья:
Почему ледник Хектория тает так быстро?