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Forscher identifizieren Kap-Honigbienen-Gen, das für „Jungfrauengeburten“ verantwortlich ist

Forscher einer neuen Studie identifizierten das Gen, das für die Fähigkeit von Kaphonigbienen zur „Jungfrauengeburt“ verantwortlich ist. Obwohl dieses Merkmal seit mehr als hundert Jahren bekannt ist, konnten Forscher das verantwortliche Gen nur durch moderne genetische Werkzeuge entdecken.

Die Kaphonigbiene (Apis mellifera capensis) ist eine Unterart der westlichen Honigbiene (Apis mellifera), die natürlicherweise in der Kapregion Südafrikas vorkommt. Obwohl sie anderen Apis mellifera-Unterarten ziemlich ähnlich sehen, unterscheiden sie sich signifikant in der Reproduktion.

Im Allgemeinen vermehren sich Kaphonigbienen auf die gleiche Weise wie andere Honigbienen-Unterarten, indem die unbefruchteten Eier der Königin zu Haploiden (männliche Drohne) werden, während die befruchteten Eier zu Diploiden (Arbeiterinnen oder Königinnen) werden. Wenn eine Honigbienenkolonie ihre Königin verliert und vom Sterben bedroht ist, entwickeln sich die Eierstöcke einiger Arbeiter. Da sie sich jedoch nicht paaren und ihre Eier nicht befruchten können, produzieren sie am Ende Männchen, die sich dann mit Königinnen in anderen Kolonien paaren können.

Bei Kaphonigbienen können die Arbeiter jedoch auch ohne Paarung sowohl männliche als auch weibliche Nachkommen hervorbringen. Die weiblichen Nachkommen können dann Arbeiter oder neue Kolonialkönigin werden.

Diese Fähigkeit, die als “thelytoköse Parthenogenese” bezeichnet wird, ist auf eine einzelne Honigbienen-Unterart in der Kapregion Südafrikas beschränkt und der Wissenschaft seit mehr als hundert Jahren bekannt. Erst jetzt haben Forscher das genaue Gen identifiziert, das für solche „Jungfrauengeburten“ verantwortlich ist – GB45239 auf Chromosom 11.

„Wissenschaftler haben in den letzten 30 Jahren nach diesem Gen gesucht. Jetzt, da wir wissen, dass es sich um Chromosom 11 handelt, haben wir ein Rätsel gelöst “, sagte der Co-Autor und Verhaltensgenetiker der Studie, Professor Benjamin Oldroyd, in der Pressemitteilung von der University of Sydney, Australien. „Sex ist eine seltsame Art der Fortpflanzung und dennoch die häufigste Fortpflanzungsform für Tiere und Pflanzen auf dem Planeten. Es ist ein großes biologisches Rätsel, warum so viel Sex stattfindet und es keinen evolutionären Sinn ergibt. Asexualität ist eine viel effizientere Art der Fortpflanzung, und hin und wieder sehen wir, wie eine Art darauf zurückgreift. “

Oldroyd erklärte jedoch, dass das einzigartige Merkmal auch Probleme verursachen kann. Insbesondere wenn weibliche Arbeiter in der Lage sind, im Wesentlichen einen genetischen Pseudoklon von sich selbst als nächste Königin zu produzieren, kann dies aufgrund der Konkurrenz zu Konflikten innerhalb der Kolonie führen.

Da die Arbeiter der Kaphonigbienen größere und „aktiviertere“ Eierstöcke haben, können sie aufgrund ihrer Fähigkeit, Königinpheromone zu produzieren, einen „sozialen Parasitismus“ betreiben, bei dem sie in andere Kolonien eindringen, sich vermehren und die Arbeiter dieser Kolonie „überreden“, diese zu nehmen Pflege ihrer Larven.

Dieses Verhalten tötet jedes Jahr 10.000 Kolonien kommerzieller Bienenstöcke in Südafrika.

“Dies ist eine Biene, die wir von Australien fernhalten müssen”, sagte Oldroyd.

“Weitere Studien über Kapbienen könnten uns Einblick in zwei wichtige evolutionäre Übergänge geben: den Ursprung des Geschlechts und den Ursprung der Tiergesellschaften”, sagte Professor Oldroyd. “Wenn wir einen Schalter steuern könnten, der es Tieren ermöglicht, sich ungeschlechtlich zu vermehren, hätte dies wichtige Anwendungen in der Landwirtschaft, Biotechnologie und vielen anderen Bereichen.”

Das Studie wird in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.