Koningin van angelloze bijen kan zich maar beter verstoppen

Werkster zijn is veilig, koningin zijn is riskant: aan vrouwelijke larven van angelloze bijen is de keus wat ze worden. Van degene die koningin worden, heeft een enkeling geluk, blijkt uit onderzoek van Martin Kärcher en collega’s.

De meeste angelloze bijen die als koningin ter wereld komen wacht een gruwelijk lot. Zij worden zonder pardon gedood door de werksters. Slechts een enkeling zal overleven en als koningin kunnen functioneren. Een kwestie van geluk hebben en bescheiden zijn, schrijft Martin Kärcher, die het gedrag van Melipona quadrifasciata observeerde.

Angelloze bijen leven in Midden- en tropisch Zuid-Amerika en kennen, net als onze honingbijen, een strakke sociale organisatie waarbij een koningin aan het hoofd staat van een kolonie van honderden zusters en dochters. Zij produceert nageslacht; de andere bijen zijn werksters die het broed verzorgen, het nest schoon houden, de kolonie bewaken en verdedigen en voedsel halen. Mannetjes vertrekken.

Scheefgroei

Een kolonie heeft maar hooguit een paar keer per jaar nieuwe koningin nodig, namelijk als de gevestigde koningin dood gaat of als een zwerm werksters met een jonge koningin wil vertrekken om een nieuwe kolonie te stichten. Nieuwe werksters daarentegen komen altijd van pas.
Vreemd genoeg echter ontstaan er veel meer koninginnen dan er nodig zijn. Bij Melipona quadrifasciata ontwikkelt maar liefst 10 procent van de vrouwelijke eitjes zich tot koningin.

Die scheefgroei is mogelijk omdat de vrouwtjes zelf hun lot bepalen. Alle vrouwelijke eitjes hebben dezelfde erfelijke aanleg, en ze worden allemaal in een identieke broedcel gelegd met allemaal dezelfde hoeveelheid voedsel erbij voor de larve die eruit zal komen. Dan wordt de broedcel afgesloten en hij blijft dicht tot de nieuwe bij uit de pop kruipt.
Dat is anders bij de honingbijen, waar de werksters het voer voor de larven doseren terwijl die opgroeien. Als een nieuwe koningin nodig is, krijgt één larve een extra grote broedcel en extra voer van bijzondere kwaliteit. Die groeit dan uit tot koningin.
Maar de vrouwelijke eitjes van angelloze bijen kunnen in hun standaard broedcellen twee kanten op. Omdat koninginnen zich voortplanten, is dat een aantrekkelijke optie.

Risico

Dat is tegelijk een uiterst riskante keus, want de kans op een succesvol leven is heel klein. Een jonge koningin is immers bijna altijd boventallig. Werkster worden is daarom ook geen gekke optie, want een werkster kan altijd aan de slag en bijdragen aan het succes van de kolonie. Bij Melipona quadrifasciata waagt uiteindelijk 10 procent van de vrouwtjes het er op koningin te worden – en neemt dus het risico te worden gedood.

Jonge koninginnen

Kärcher ging na hoe het deze ambitieuze vrouwtjes precies vergaat. Hij hield kolonies van één koningin en ongeveer driehonderd werksters in houten observatiekasten met een glazen deksel. Van nature nestelen de bijen in holle bomen en ze richten hun verblijf in door van een mengsel van was en hars raten met broedcellen te maken en potten waarin ze honing en stuifmeel bewaren. Die inrichting hadden de kasten ook.
Dagelijks zette Kärcher een aantal jonge koninginnen in de kolonies; hij had die opgekweekt uit apart genomen broedcellen en gemerkt met een stipje verf om ze te kunnen volgen. Sommige koninginnen gingen naar de kolonie waar ze als eitje of larve in de broedcel uit weggenomen waren, andere kwamen terecht bij een ‘vreemd’ volk. Na een paar dagen haalde hij uit elke kolonie de gevestigde koningin weg om te kijken wat dan gebeurde (er zwermden geen bijen uit tijdens de proeven).

Feest

De ingebrachte koninginnen werden meestal vrij snel afgemaakt. Voor de helft van hen was het spel al binnen een kwartier over en uiteindelijk gingen ze er allemaal aan. Alleen jonge koninginnen die waren ingebracht kort nadat de koningin was weggenomen (diezelfde dag nog) werden wat langer met rust gelaten en hadden zelfs enige kans op overleven. Zij hadden het geluk om op een gunstig moment in de kolonie te arriveren.
De vooruitzichten waren het best voor jonge koninginnen die zich vervolgens gedeisd hielden, die geen agressie opwekten, maar zich verborgen in lege broedcellen, onder de raten of tussen de potten. Vechten met elkaar deden de koninginnen nooit.

Een of twee dagen nadat de oude koningin was weggevallen, begonnen de bijen een opvolgster te kiezen uit de jonge koninginnen die het tot dat moment hadden volgehouden. Het doden van jonge koninginnen ging in inmiddels door.
Op een goed moment was het feest, omdat de bijen een van de kandidaten accepteerden als nieuwe koningin. Dat was een grote gebeurtenis; er brak een korte periode van hevige onrust aan, waarin het volk om de nieuwe koningin samendromde. Die had haar achterlijf opgeblazen en deed een dans.
Daarna keerde de rust terug en na vier dagen was alles weer normaal.

Kärcher constateerde dat het voor het lot van een jonge koningin – de tijd dat ze in leven bleef en de kans dat ze gekozen werd – niet uitmaakte of hij haar in haar eigen kolonie of in een vreemde kolonie had gezet.

Dat sluit aan bij het werk van Tom Wenseleers. Hij had door middel van DNA-analyses laten zien dat een klein deel van de kolonies van de angelloze bij Melipona scutellaris, een andere soort dus, een koningin aan het hoofd heeft die geen familie is van de werksters en die geen dochter van de vorige koningin kan zijn. Zo’n koningin heeft kennelijk de kolonie van een ander overgenomen.

Voortvluchtig

En dat bevestigde de ontdekking van Rinus Sommeijer dat bij nog een andere soort, Melipona favosa, de helft van de jonge koninginnen na uitkomen niet wordt gedood, maar ontsnapt of verjaagd wordt. Zo’n voortvluchtige koningin kan zich buiten de kolonie in leven houden, paart met een mannetje en probeert een kolonie van een ander binnen te dringen.
De kans dat ze een kolonie kan overnemen is klein, maar gezien de bevinding van Wenseleers is het niet onmogelijk. En als het lukt is de beloning groot, want dan kan ze alsnog als koningin functioneren. Ze parasiteert aanvankelijk op het volk van een ander, maar dat wordt langzamerhand vervangen door een volk van eigen dochters.
Bij de proeven van Kärcher kwamen zulke ontsnappingen overigens niet voor.

Al met al is het bestaan voor de zelfverkozen koninginnen een hachelijk avontuur. Met een reusachtige kans op totale mislukking, maar ook met een piepkleine kans op enorm succes.

Willy van Strien

Foto: Thiago Mlaker (groot; Wikimedia Commons) en Martin Kärcher  (klein: werksters rond een zojuist gekozen koningin die haar achterlijf heeft opgeblazen; de onderzoekers hebben de gele stip aangebracht)

Op YouTube: filmpje van Cristiano Menezes, waarin de bijen broedcellen bouwen

Bronnen:
Kärcher, M.H., C. Menezes, D.A. Alves, O.S. Beveridge, V-L. Imperatriz-Fonseca, F.L.W. Ratnieks, 2013. Factors influencing survival duration and choice of virgin queens in the stingless bee Melipona quadrifasciata. Naturwissenschaften, 11 mei online. Doi: 10.1007/s00114-013-1053-2
Wenseleers, T., D.A. Alves, T.M. Francoy, J. Billen &V.L. Imperatriz-Fonseca, 2011. Intraspecific queen parasitism in a highly eusocial bee. Biology Letters 7: 173-176. Doi: 10.1098/rsbl.2010.0819
Sommeijer, M.J., L.L.M. de Bruijn & F.J.A.J. Meeuwsen, 2003. Reproductive behaviour of stingless bees: solitary gynes of Melipona favosa (Hymenoptera: Apidae, Meliponini) can penetrate existing nests. Entomologische Berichten 63: 31-35.
Sommeijer, M.J., L.L.M. de Bruijn, F.J.A.J. Meeuwsen & E. J. Slaa, 2003. Reproductive behaviour of stingless bees: nest departures of non-accepted gynes and nuptial flights in Melipona favosa (Hymenoptera: Apidae, Meliponini) Entomologische Berichten 63: 7-13.