1. 7. 2023
Pro zdárný vývoj v plnohodnotnou dělnici potřebuje samička čmeláka kontakt s dalšími členy kolonie. Bez něj dochází k defektnímu vývoji mozku, což se odrazí v abnormálním chování.
U eusociálního hmyzu neznamená jedinec prakticky nic, zatímco kolonie je doslova vším. Dramatický rozdíl ve vlastnostech jednotlivce a celku nás staví před otázku, jak se jedinci přizpůsobují svým rolím v koloniích, co je pro plnění těchto rolí formuje a jak se ustanovuje jejich sounáležitost s ostatními členy kolonie.
U dělnic včely medonosné se projevuje tendence k sounáležitosti se včelstvem, komunikaci a spolupráci s ostatními dělnicemi už v těch nejranějších fázích života. Pokud se mladá včela dostane do izolace, je její sociabilita vážně oslabená. Nejde ale o nevratný proces. Když je včela po izolaci od včelstva ve věku šesti dnů vystavena prostředí svého rodného úlu na dobu 24 hodin, rozvine se u ní sociabilita bezmála na normální úroveň. Podobně jako u dalších druhů eusociálního hmyzu je i u včely medonosné ustanovení sociability výsledkem vývojového procesu, při kterém hrají důležitou roli nasbírané zkušenosti.
Tým amerických vědců pod vedením Sarah Kocherové z Princeton University se zaměřil na následky izolace od kolonie na chování a vývoj dělnic čmeláků druhu Bombus impatiens. Tento druh čmeláka vytváří kolonie se sto až dvěma sty dělnicemi a jednou matkou. Dělnice si během prvních dvou týdnů života osvojí typické chování klíčové pro plnění úloh v kolonii. Kocherová a její spolupracovníci odchytávali dělnice v prvním dni jejich života a na dalších devět dní je vystavili třem různým podmínkám. Některé dělnice vyrůstaly o samotě, jiné byly umístěny mimo kolonii ve společnosti tří dalších dělnic a další byly ponechány v kolonii. Desátý den podrobili vědci dělnice důkladnému hodnocení.
Nejprve analyzovali chování dělnic o samotě bez kontaktu s jinými čmeláky. Potom pozorovali, jak se dělnice chovají ve společnosti jiného čmeláka. Dělnice odchované v izolaci reagovaly abnormálně. Pokud byly o samotě, pak se pohybovaly pomaleji, mnohem víc zkoumaly své okolí tykadly a také věnovaly více času čištění vlastního těla. Když se dostaly do kontaktu s jinými čmeláčími dělnicemi, trávily méně času pohybem a více času „prolenošily“. Druhou dělnici velmi intenzivně zkoumaly tykadly, ale byly liknavější v čištění jejího těla. Chování dělnic, které byly odchovány v malé skupince, se v zásadě nelišilo od chování dělnic vyrůstajících v přirozených podmínkách kolonie. Kocherová a její tým následně pátrali v mozku čmeláků po změnách, které jsou zodpovědné za odchylky v chování dělnic vyrůstajících v izolaci. Hodnotili jednak aktivitu genů vmozku aměřili také objem klíčových oblastí mozku u dělnic odchovaných za různých podmínek. Zjistili, že se izolace promítá do vývoje mozku čmeláků. Poznamenána je nejen stavba mozku, ale změny se promítnou až na molekulární úroveň a ovlivní aktivitu genů. K zachování typického chodu ve vývoji mozku a sociálního chování ale stačí čmelákům celkem omezená sociální zkušenost z raných fází života strávených i ve velmi malých skupinách.
Jaroslav Petr
Prameny:
Hewlett, S. E., Wareham, D. M., & Barron, A. B. (2018). Honey bee (Apis mellifera) sociability and nestmate affiliation are dependent on the social environment experienced post-eclosion. Journal of Experimental Biology, 221(3), jeb173054.
Wang, Z. Y., McKenzie-Smith, G. C., Liu, W., Cho, H. J., Pereira, T., Dhanerawala, Z., ... & Kocher, S. D. (2022). Isolation disrupts social interactions and destabilizes brain development in bumblebees. Current Biology