Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Kaapse honingbijen kunnen zich voortplanten zonder geslachtsgemeenschap. Nu hebben onderzoekers eindelijk het gen geïdentificeerd dat hiervoor verantwoordelijk is.
Op een zekere leeftijd vertellen ouders hun kinderen over de bloemetjes en de bijtjes. Naast het feit dat dat een beetje gênant is, klopt die uitdrukking biologisch gezien eigenlijk niet. De Kaapse honingbij (Apis mellifera capensis) bijvoorbeeld hoeft helemaal geen geslachtsgemeenschap te hebben om zich voort te kunnen planten.
Maar hoe kan dat? Dertig jaar lang waren wetenschappers op zoek naar dat ene gen dat verantwoordelijk is voor die maagdelijke voortplanting. En nu kan eindelijk de vlag uit, want een team van onderzoekers van de Universiteit van Sydney weet welk gen het is. “We hebben een mysterie opgelost.”
Lees ook:
Koekoeksbroed
Eerst even een opfriscursus over bijen. Een bijenkolonie bestaat uit een koningin, werkbijen en darren. Zowel de koningin als de werksters (altijd vrouwtjes) worden uit bevruchte eitjes geboren. Darren zijn altijd mannetjes en zijn geboren uit onbevruchte eieren. Verder kan alleen de koningin, die het hoofd van de kolonie is geworden doordat ze als larf speciaal sap kreeg toegediend, bevruchte eitjes leggen.
Kaapse honingbijen verschillen op een paar punten wezenlijk van andere bijenrassen. Zo hebben de werksters grotere en verder ontwikkelde eierstokken. Deze kunnen de feromonen van een koningin (moer) produceren. Is een bijenkolonie moerloos dan neemt een van de werksters tijdelijk het stokje over als pseudo-koningin. Pas als er weer een echte koningin is geboren, wordt de neppe niet meer getolereerd.
Van deze eigenschap maken de insecten zelfs misbruik door koloniën van de Afrikaanse honingbij (Apis mellifera scutellata) te infiltreren. De Kaapse werksters scheiden de koninginnenferomonen uit, waarop de Afrikaanse bijen hun eigen koningin doden. Er mag immers maar één koningin binnen een kolonie regeren. Vervolgens leggen de Kaapse werksters, zonder tussenkomst van darren, eitjes. Als die eenmaal zijn uitgekomen, worden de ‘koekoekslarven’ verzorgd door de Afrikaanse honingbijen.
Maagdelijke geboorte
Maar hoe kunnen die Kaapse honingbijen zich aseksueel voortplanten? Daar is één gen verantwoordelijk voor: GB45239 gelegen op chromosoom 11. Dankzij GB45239 kunnen werkbijen onbevruchte eitjes leggen waaruit alleen maar vrouwtjes worden geboren, in plaats van mannetjes.
De Australische onderzoekers zijn erg enthousiast over deze bevinding. Het gedrag van de Kaapse bijen is al meer dan honderd jaar bekend, maar met behulp van moderne gentechnologieën kon het team eindelijk het gen aanwijzen dat verantwoordelijk is voor deze maagdelijke geboorte.
De wetenschappers willen nu verder uitzoeken hoe het gen precies werkt en of je het aan- of uit- kunt zetten. Oldroyd: “Als we een schakelaar zouden kunnen bedienen waarmee dieren zich aseksueel voortplanten, zou dat belangrijke toepassingen hebben in de landbouw, biotechnologie en vele andere gebieden.”
Inefficiënt
Entomoloog Eveline Verhulst, van de Wageningen Universiteit, is onder de indruk van het onderzoek. “Het meest bijzonder eraan is dat ze al dertig jaar op zoek waren naar het gen. Er was wel een aantal kandidaten, maar zeker wisten wetenschappers het niet. Nu hebben de wetenschappers kunnen achterhalen welke sequentie (DNA-volgorde, red.) sterk correleerde met de aanwezigheid van aseksualiteit. Het is dus een heel leuk verhaal met een lange geschiedenis van onderzoek.”
Wel blijft de vraag waarom aseksualiteit niet vaker voorkomt in de natuur. Verhulst: “Dit heeft namelijk zeker op korte termijn veel voordelen. De bij hoeft immers niet meer op zoek naar een partner en je hoeft alleen maar vrouwtjes te maken die ook weer vrouwtjes maken. Je ‘verspilt’ dus niets aan mannetjes.”
Update 13 mei: Dit artikel is uitgebreid met citaten van Eveline Verhulst.
Bronnen: Current Biology, University of Sydney via EurekAlert!, New Atlas
Beeld: Professor Benjamin Oldroyd/University of Sydney