¿Por qué las abejas aceptan una nueva reina a pesar de que tiene genes diferentes? ¿Cómo explicamos esto desde la perspectiva egoísta del gen?

Cuando se trasplanta a una reina (a menudo para reemplazar una colmena de abejas asesinas agresivas con buenas abejas melíferas), se la coloca en un recipiente donde las otras abejas no pueden atacarla hasta que haya captado el “olor a colmena”. Las abejas solo viven unas pocas semanas. Durante ese tiempo, son reemplazados por los hijos de la nueva reina.

¿Pero por qué sirven a la nueva reina? Diría que los buenos argumentos para esta estrategia son la simplicidad, la robustez, que no hay una buena alternativa y que los falsos positivos inundarían los casos legítimos.

Es mucho más simple tener una sola regla: “servir a la colmena y a la reina dentro de ella”, que tener una regla más compleja (servir a la colmena, pero solo servir a la reina si se cumplen ciertas condiciones).

Es mucho * ruggeder * no tener ninguna situación en la que un miembro de la colmena ataque a la reina actual.

Y las alternativas ya no son genéticamente ventajosas:

  • Mata a la nueva reina. La colmena ahora no tiene reina, lo que significa que no hay nuevos huevos hasta que una nueva reina pueda salir del cascarón, y también significa que no hay feromonas reinantes guía. Cualquier falso positivo sobre esto es catastrófico para la colmena.
  • Simplemente no sirvas a la nueva reina. Básicamente igual que el anterior.
  • Sirve a la reina pero cría a otras reinas lo más rápido posible. La mejor estrategia, pero los falsos positivos son malos para la colmena.
  • Servir a la reina como de costumbre. Evita los falsos positivos por completo.

Para comprender el problema de los falsos positivos, considere que hay entre 20 y 60,000 abejas en una colmena, y 2.5 millones de colmenas en los EE. UU., Y los trabajadores / aviones no tripulados viven aproximadamente 24 días en promedio. Entonces, cada año, habrá quizás 1,000,000,000,000 de abejas sirviendo a las reinas. Si su tasa de error fuera tan increíblemente baja que solo uno de cada un millón de ellos detectaría incorrectamente a la verdadera reina como extraterrestre y la mataría, eso destruiría un millón de colmenas y, al hacerlo, actuaría contra sus propios genes, aniquilando la mitad de las colmenas en los Estados Unidos en un año.

Sin reinas (ignorando las abejas de cuco), cero de estas reinas serían trasplantes: eso es típicamente una intervención humana. Pero digamos que de alguna manera lo hizo. Asumiendo un 100% de fiabilidad en la detección de ese problema. Si mataran a la reina, salvarían los genes de una colmena.

Dado el costo masivo de tratar a la reina como un criminal, y el costo cero de tratarla como una reina, esta última parece la opción obvia para el autointerés racional.

La perspectiva del “gen egoísta” es un nombre inapropiado: está más cerca del “gen racionalmente autointegrado”, pero ese título no vendería ningún libro. No sugiere que “holgazanear con la colmena todo el día sea mejor que servir a la reina si no comparte genes”.

1. Se ha hecho demasiado del concepto de “gen egoísta” (llamado). Simplemente se malinterpreta con demasiada frecuencia, hasta el punto que temo que se haya convertido en una frase de valor muy limitado. Tengo la intención de ignorarlo en mi respuesta en lugar de profundizar con respecto a su uso adecuado y la evidencia de que la mayoría de las personas no entienden lo que originalmente significaba. Los genes no son “egoístas” ni se auto seleccionan necesariamente.

2. ¿Cómo reconocería un conjunto de abejas obreras y sabría que una nueva reina tenía diferentes genes diferentes en primer lugar? Si bien todos reciben los mismos genes aportados durante el apareamiento por el dron, los trabajadores NO son todos idénticos con respecto al material genético que reciben de la reina. Hay grupos de subfamilias dentro de la colmena determinados por la combinación de material genético que reciben de la reina. Por lo tanto, su premisa inicial es incorrecta.

Incluso si fueran genéticamente idénticos a la reina (y no lo son) pueden sentir algunos tipos de diferencias genéticas a través del olfato (olor), pero incluso si detectan algún tipo de diferencia en el olor, en unos pocos días, generalmente alrededor de 3– ella no olería diferente al resto de la colmena. Desde el principio, ella estaría produciendo feromonas que reconocieron y estaría ayudando a determinar algunos de los acontecimientos dentro de la colmena.

La aceptan porque es una casta reina y necesitan una reina para la supervivencia de la colmena. En realidad no “saben” esto, pero está integrado en su código de comportamiento.

Primero pensemos en la feromona de alarma.
Se dice que huele a plátano.
Interesante, ¿eh?

Si, en una colmena olía a, digamos, duraznos y en otra olía a, digamos, café, ¿qué significaría eso?

Significaría que alarman las feromonas entre colmenas eran significativamente diferentes.

Pero no lo son. Son notablemente similares.

Además de la feromona de alarma, hay varias otras.
Incluidos los producidos específicamente por las abejas reina.

En mi opinión, la razón por la que una colmena pronto aceptará a la nueva reina es que sus feromonas, aunque son únicas para ella, son lo suficientemente similares (que contienen una composición química muy similar) a las feromonas de la antigua reina. Y en un corto período de tiempo, las feromonas únicas pero similares de la nueva reina impregnarán la colonia y reemplazarán las feromonas de la antigua reina.

Hasta ese momento, la colmena la ve como una extraña, diferente a la vieja reina, y es por eso que los mantenemos enjaulados para que los trabajadores no la maten. Por lo general, esto funciona muy bien. Para cuando la reina es liberada, la colonia la ha aceptado.

Para agregar a la respuesta de Dewi Morgan, hablemos en general, no de los detalles de la biología y el comportamiento de las abejas, sino de los principios generales de la evolución y la biología. En principios generales, es posible que la evolución haya desarrollado algunas cosas, como la capacidad de las abejas para reconocer a su reina legítima, pero de una manera que puede sonar extraña o ineficaz para nosotros. Por supuesto, debería funcionar en circunstancias normales, de lo contrario se seleccionaría, pero puede fallar en circunstancias inusuales que no se ven en la naturaleza. Cualquier cosa demasiado elaborada podría seleccionarse en contra ya que las cosas demasiado elaboradas que no sirven para nada solo desperdician calorías. En general, la evolución trata de obtener la solución más simple que se ajuste a todos los requisitos mínimos y dentro de los integrantes de la ascendencia genética de la abeja.

Entonces, en teoría, ¿cómo reconocería un animal social (de nuevo, estoy hablando en términos generales) a su reina frente a la reina de otra colonia? Una forma sería un olor con dos partes. Un olor que dice “reina” y que no varía en gran medida dentro de la especie y otro que es exclusivo de la colmena (la reina y sus descendientes) es un poco análogo a las huellas digitales. El olor a reina es producido por la reina y el olor propio puede ser producido por los trabajadores y simplemente contagiar a la reina. Es bastante simple y tiene poco costo en calorías o capacidad de supervivencia.

Tal sistema tiene la debilidad obvia de que si una reina fuera reemplazada con el tiempo, la nueva reina olería bien y sería aceptada. ¿Por qué la naturaleza no ha desarrollado un sistema de identificación más infalible? Bueno, por un lado, podría no ser necesario. El reemplazo de Queen en este ejemplo específico solo ocurre bajo intervención humana. A menos que algunas especies de animales sociales evolucionen como reemplazo de la reina natural (de alguna manera matar o expulsar a una reina preexistente, incluso si está fuertemente defendida), no hay ningún beneficio evolutivo para hacer un sistema de identificación más complejo pero más infalible. Y un sistema de identificación más infalible podría tener algunos inconvenientes, como que la reina gaste más calorías o lo que sea