Om du frågar de flesta människor vad de vet om bin får du troligen svar som sträcker sig från deras favoritsort av honung till berättelser om deras värsta stickupplevelser.
Det visar sig att alla bin inte producerar honung, har stingers eller ens lever i bikupor – den stora majoriteten av de cirka 20 000 arter av bin som finns i världen är solitära varelser, som vanligtvis lever i små hålor i jorden eller i kvistar av växter.
I en nyligen publicerad studie i Proceedings from the National Academy of Sciences (PNAS) undersökte forskare från Harvard University, University of Melbourne, Tel Aviv University och Princeton University hur skillnader mellan solitära och sociala livshistorier kan leda till fysiologiska och kemiska skillnader mellan varje typ av bis kommunikationssystem.
“Det har länge funnits en teori om att insekter som lever i sociala grupper borde ha mer komplicerade krav på sina sociala nätverk eller kommunikationsnätverk, från de kemikalier de producerar till deras morfologi, medan solitära insekter har mer förenklade system”, säger Sarah Kocher, en före detta postdoktor på Harvard som är en av författarna till studien. “Det visar sig att den förutsägelsen verkligen är sann.”
Det var avgörande för experimentets framgång att hitta en lämplig testperson. Även om honungsbin och myror är bland de mest avancerade och välstuderade “eusociala” insekterna, eller insekter som har en reproduktiv arbetsfördelning som vanligtvis innefattar en drottning och sterila kaster av arbetare som hjälper till vid boet, gjorde deras fasta kolonibeteenden dem till osannolika kandidater för att förstå de evolutionära skillnaderna mellan kommunikationssystem hos solitära och sociala insekter – det finns inga solitära exempel på dessa arter.
Till skillnad från sina kusiner är dock det sociala beteendet hos halictidbin flexibelt.
“I den här specifika arten av halictidbin finns det vissa populationer som är solitära och andra som är sociala. Detta gjorde dem till ett idealiskt testobjekt för att hjälpa oss att förstå sociala och solitära kommunikationsmönster”, säger Naomi Pierce, Hessel-professor i biologi vid institutionen för organismisk och evolutionär biologi vid Harvard University och en av studiens författare. Andra författare är Bernadette Wittwer, Abraham Hefetz, Tovit Simon, Li E. K. Murphy ’16 och Mark A. Elgar.
Efter att ha samlat in och undersökt exemplar från fokusarten Lasioglossum albipes, vars populationer är antingen sociala eller solitära, samt representanter från 36 andra arter av halictidbin som skiljer sig åt när det gäller om de är sociala eller solitära, upptäckte forskarna att sociala halictidbin hade betydligt större mängder sensoriska receptorer på sina antenner jämfört med sina solitära kusiner. Likaså var de kemikalier som de producerade för att kommunicera olika.
“Om man är , måste man reagera på både miljömässiga och sociala signaler”, förklarar Kocher, “som till exempel ‘Är det här mitt bo? Är jag dominant? Solitära bin har helt enkelt inte samma mängd kommunikationsbehov, och den här analysen går verkligen rakt in i kärnan av detta.”
Nästa steg är att studera den genetiska grunden för skillnaderna mellan sociala och solitära former av dessa bin och hur de har påverkats av sin miljö, samt att jämföra de olika typerna av bakterier som interagerar i deras matsmältningssystem och hur sammansättningen av dessa mikrobiota kan påverka deras värddjur.
För Pierce förstärker denna typ av noggrant vetenskapligt arbete värdet av naturhistoria.
“Naturhistoria är verkligen viktigt”, säger Pierce. “Det var när vi letade efter en klass av insekter som skulle visa variabilitet i socialt beteende och insåg att vi inte skulle hitta det hos myror, eftersom alla myror redan var fixerade med avseende på detta beteende, och att vi inte skulle hitta det hos vanliga honungsbin, som också var fixerade i sitt sociala beteende, som ledde oss fram till halictidbina. Den unika naturhistorien hos den här gruppen av bin hade verkligen betydelse, och genom att ta hänsyn till den kunde vi ställa mycket mer genomträngande frågor.”
Denna forskning stöddes av Holsworth Research Wildlife Fund, National Science Foundation, Putnam Expeditionary Fund of the Museum of Comparative Zoology och ett bidrag från Australian Research Council.