Bal arısı kraliçeleri, işçi arılar ile aynı sıradan döllenmiş dişi yumurtalardan gelir. Peki bir arı, koloninin tek yavru üreticisi olma sorumluluğuyla bir kraliçe haline nasıl gelir de sıradan bir işçi olarak kalmaz? Bilim insanları şimdiye kadar bunun tek nedeninin seçilen arıya özel bir diyet verilmesi olduğuna inanıyordu.
Yeni araştırma, başka bir kritik faktörün daha iş başında olduğunu gösteriyor: tümü dişi işçi arılardan oluşan ekip tarafından onun için inşa edilen balmumu odasının yapısı. İşçi arılar, geleceğin kraliçesine salgıladıkları arı sütü adı verilen besin açısından zengin bir madde sağlarken, onun için inşa edilen larva gelişim odası da benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip.
“Kraliyet diyeti, kraliyet sarayı olmadan hiçbir şey ifade etmez,” dedi Çin Tarım Bilimleri Akademisi Arıcılık Araştırma Enstitüsü'nden bilim insanı ve Nature dergisinde yayımlanan çalışmanın liderlerinden Kai Wang.
Bir bal arısı yuvasının çoğu, dişi işçiler tarafından salgılanan ve düzgün altıgen hücreler halinde şekillendirilen balmumundan yapılır; bazı hücreler yiyecek depolamak, bazıları ise yavru yetiştirmek için kullanılır. Ancak koloniler, petekten aşağıya sarkan yer fıstığı kabuklarını andıran, geleceğin kraliçeleri için üçüncü tür bir oda da inşa eder. Arıcılar tarafından uzun süredir oğul verme veya kraliçe değiştirme belirtileri olarak fark edilen bu odalar, genellikle pasif kaplar olarak değerlendirilirdi.
“Çalışmamız, bunun aslında aktif, yüksek mühendislik ürünü bir ‘akıllı kuluçka makinesi’ olduğunu gösteriyor,” dedi Wang.
Çalışma, batı bal arısı olarak adlandırılan bir türe odaklandı.
Araştırmacılara göre, geleceğin kraliçesi için inşa edilen oda, larvanın gelişimini kraliyet yönünde itmeye yardımcı olabilecek bir dizi fiziksel ve kimyasal koşul sunuyor. Bu balmumu daha yumuşak, daha yüksek sıcaklıkta eriyor ve farklı bir kimyasal ‘koku’ yayıyor.
Araştırmacılar, yumuşak duvarların büyüyen larvanın genişlemesi için alan sağlayabileceğini, kokuların ise hormonal tetikleyiciler olarak işlev görebileceğini söyledi. Wang, arı sütü verilse bile, işçi arı hücresi balmumuna maruz bırakılan larvaların daha zayıf kraliçe gelişimi ve çok daha yüksek ölüm oranı gösterdiğini, bunun da hayatta kalmak ve dönüşmek için kraliyet balmumunun 'kokusuna ve dokusuna' ihtiyaç duyduklarını gösterdiğini belirtti.
Araştırmacılar ayrıca, kraliçe hücrelerini inşa eden arıların alışılmadık derecede yüksek göğüs sıcaklıklarına ve farklı gen aktivitelerine sahip olduğunu buldu.
“Bu özel, yüksek erime noktalı balmumunu şekillendirmek için genç arılar vücutlarını küçük ‘canlı fırınlara’ dönüştürmek, ateşlenir gibi göğüs sıcaklıklarını 39 santigrat derecenin (102 Fahrenheit) üzerine çıkarmak zorunda kalıyor,” dedi Wang.
Wang, bu arıların kalıcı olarak uzmanlaşmış bir kast olmadığını, geçici bir acil durum işini üstlenen, gen ifadelerinde balmumunu işlemelerine yardımcı olan kısa süreli değişimler olan ‘sıradan, esnek genç işçiler’ olduğunu söyledi. Wang, kraliçe hücrelerini inşa ederken aynı zamanda yuva arkadaşlarıyla yiyecek paylaşmak ve diğer hücreleri denetlemek gibi günlük kovan görevlerini yerine getirmeye devam ettikleri için onları “nihai çoklu görevciler” olarak nitelendirdi.
Wang'ı en çok şaşırtan şey, beslenme belirleyiciliği (bir larvanın kraliçe yapılmasının tek ve biricik sırrının arı sütü ile beslemek olduğu fikri) konusundaki ‘kökten yerleşmiş dogmanın’ eksik olmasıydı.
Ancak çalışma, iş başında olan balmumunun kesin yönünü henüz belirlemiş değil.
Wang, bir sonraki adımın moleküler anahtarı bulmak olduğunu söyledi: “Hangi spesifik kimyasal koku veya fiziksel dokunuş aslında kraliçe larvasının DNA'sına ‘Sen kraliçesin’ diyor.”
Wang, benzer etkilerin diğer sosyal böceklerde de mevcut olabileceğini ekledi. Termit yuvaları ve yaban arısı kağıt yuvaları, sakinlerini barındırmaktan daha fazlasını yapıyor olabilir ve iğnesiz arıların karmaşık balmumu yuvaları, kolonilerin gelişimlerini nasıl kontrol ettiğine dair benzer sırlar saklıyor olabilir.
Çalışmanın liderlerinden Kaliforniya Üniversitesi, Riverside Tozlayıcı Sağlığı Profesörü Boris Baer, biyolojinin ötesinde, çalışmanın sonunda arıcıların daha sağlıklı kraliçeler yetiştirmesine yardımcı olabileceğini söyledi.
Baer, kraliçe üretiminin modern arıcılığın merkezinde yer aldığını ve sağlıklı kolonileri sürdürmek için sağlıklı kraliçelere ihtiyaç olduğunu belirtti. Kontrollü bal arıları, 80'den fazla büyük tarım ürününü tozlaştırıyor ve Baer, Amerika Birleşik Devletleri ve başka yerlerdeki arıcıların önemli koloni kayıpları bildirdiği bir dönemde, kolonilerin doğal olarak nasıl yüksek kaliteli kraliçeler ürettiğini daha iyi anlamanın daha dirençli arı popülasyonlarını desteklemeye yardımcı olabileceğini söyledi.
Wang'a göre bulgular, bal arısı kolonisini bir ‘süperorganizma’ olarak vurguluyor; arılar toplu halde sıradan bir larvanın gelecekteki anneleri olması için şekillendiriyor. Onun deyişiyle: “İyi beslenmek önemlidir, ancak mükemmel bir evde yaşamak kaderinizi gerçekten değiştiren şeydir.”
