Kunnen bijen ons vertellen hoe of waarom we sociale groepen vormen?

Toen wetenschapper Kate Ihle naar de tropen verhuisde om prachtbijen en zweetbijen te onderzoeken, wist ze niet dat ze zes dagen in de week naar haar werk zou gaan – met een boot. Ihle, die een beurs heeft bij het Smithsonian Tropisch Onderzoeksinstituut in Gamboa, Panama, neemt een skiff (een kleine zeilboot) naar Barro Colorado Eiland in het Panama Kanaal. Het eiland is eigenlijk het puntje van een heuvel en is gevormd toen het kanaal overstroomd was. Het eiland is in 1923 een natuurgebied geworden en is de grootste en meest intensief bestudeerde veldwerkplek in de wereld geworden.

Het regenwoud van Barro Colorado Eiland is Kate Ihle’s onderzoekslaboratorium en kantoor 6 dagen per week.

Prachtbijen en zweetbijen nesten op het eiland. In tegenstelling tot de sociale honingbij, die in grote groepen bijeenkomt om korven te bouwen – soms met zelfs meer dan een miljoen bijen in elke korf – zijn prachtbijen en zweetbijen meer solitair en ze bouwen hun nesten dan ook alleen of met slechts een paar andere bijen in een kleine groep.

Ihle wil graag weten wat ervoor zorgt dat sommige bijen meer sociaal zijn en anderen meer solitair. Dit is een vraag die onderzoekers ook in de menselijke samenlevingen proberen te begrijpen – hoe en waarom zijn er sociale groepen ontstaan?

Hoe onderzoek je hoe samenlevingen gevormd worden? 

Kate Ihle in haar veldlab op Barro Colorado Eiland. Klik om te vergroten en om meer van haar lab te zien.

Ilhe zet haar experimenten met vrouwtjes van de prachtbij en zweetbij op in een veldstation op Barro Colorado Eiland – een openluchtlaboratorium. Ze verzamelt eerst de nesten van deze bijen, die meestal te vinden zijn in kleine rottende stokjes of takjes. Stel je eens voor dat je door een bos loopt en elk dood takje oppakt om te controleren of er een nest in zit?

Ze brengt de nesttakjes terug naar het veldlaboratorium en opent elk takje onder een muggennet. Als de takjes opengemaakt zijn dan kan ze een lang kanaal zien dat het vrouwtje in het takje heeft gekauwd, en een reeks kleine ruimtes, cellen, die elk een baby bij bevat.

Ze verwijdert de cellen met de baby prachtbijlarven, ook het broed genoemd, om de bijen op te laten groeien tot volwassen bijen in het lab. Door honderden bijen groot te brengen, zoekt Ihle naar verbanden tussen het gedrag van volwassen bijen, zoals het leggen van eieren en de keus om alleen te leven of met anderen.

Ihle kweekt elke larve in de originele cel van het nest in een plaat voor weefselkweek. De cellen zijn belangrijk omdat ze worden gevuld met voedsel, een bal van pollen en nectar, nog voordat de eitjes worden gelegd. Het eitje wordt op deze voedselbal gelegd, welke voldoende is gedurende de groei van de bijenlarve. Daarna wordt elke cel goed dichtgemaakt tot de volwassen bij eruit komt. Wanneer elke nieuwe volwassen bij klaar is om uit de cel te klimmen, dan stopt Ihle de nieuwe volwassen vrouwtjes in observatienesten gemaakt van balsahout en plexiglas.

Het huis van de zweetbij is een zorgvuldig gemaakt nest in een dode stok. Klik om te vergroten.

Ze kijkt dan hoe de jonge vrouwtjesbijen tunnels graven in de stokjes, de broedcellen bouwen, en voedsel verpakken in de cellen met de eitjes. Ihle kijkt ook hoe lang het duurt voordat de nieuwe volwassen bij uit de cel komt, en of dit mannetjes of vrouwtjes zijn. Ze houdt bovendien bij uit welk nest haar vrouwtjes komen en volgt dan welke keuzes deze nieuwe jonge vrouwtjes maken bij het bouwen van hun eigen nest. Door naar het gedrag van deze nieuwe vrouwtjes te kijken en door te kijken of ze hun nesten met andere bijen delen of hun eigen nest maken, hoopt Ihle te begrijpen of de keuzes van de jonge bijen overeenkomen of verschillen van de keuzes die hun moeders maakten.

Het doel van Ihle is om uiteindelijk gedetailleerde informatie te verzamelen over het gedrag van de prachtbij om te kijken of ze sommige gedragingen kan matchen, zoals het leggen van eieren en het voorzien van cellen van voedsel, met wat er in hun DNA, hun hormoonlevels en genexpressie gebeurt. 

Waarom is het belangrijk om iets over sociale groepen te weten?

Ihle werkt nauw samen met twee wetenschappers van het Smithsonian, William Wcislo en Mary Jane West-Eberhard, een pionier in het bestuderen van bijen en wat ervoor zorgt dat bijen samenlevingen vormen. Ze probeert om haar bijenmodel te gebruiken als een middel om uit te zoeken hoe en waarom sociale groepen bij dieren zijn ontstaan.

Sociale groepen worden in veel diersoorten gevonden, waaronder mensen en bijen. Maar niet alle bijen zijn sociaal zoals de bekende honingbij met zijn gigantische kolonies. Prachtbijen kunnen solitair zijn maar ze kunnen ook kleine sociale groepen vormen.

"Bij de zweetbijen en prachtbijen bestudeer ik de verschillen tussen vrouwtjes die als individuen leven en vrouwtjes die in groepen leven, om belangrijke verschillen in hun gedrag te identificeren. Ook wil ik de verschillen in de ontwikkeling begrijpen, en welke hormonen of chemische stoffen geassocieerd worden met het alleen leven en samenleven met andere bijen," zegt Ihle. "Deze informatie kan van soort tot soort vergeleken worden om ons te helpen begrijpen hoe, gedurende de tijd, selectie kan zorgen dat er type bijen, zoals de honingbijen, ontstaan waarbij de koningin en werkbijen zo verschillend zijn op zoveel manieren van een solitair vrouwtje van een andere soort."

In het komende jaar wil Ihle kijken of moederbijen de grootte van hun dochters kunnen beïnvloeden door middel van de hoeveelheid of kwaliteit voedsel dat ze krijgen. Kan het zijn dat kleinere dochterbijen thuis blijven in plaats van hun eigen nest te starten? Ihle zal ook proberen om de grootte van de vrouwtjesbijen die uitkomen te beïnvloeden door middel van het doen van experimenten terwijl de jonge bijen ontwikkelen. Dit kan helpen bij het ontdekken wat ervoor zorgt dat bijen kiezen om alleen of in een groep te leven.

Wilde prachtbijen op het Barro Colorado Eiland. De mannetjesbijen verzamelen geurstoffen van een papieren doekje dat op een tak in het bos is geplaatst.

Uiteindelijk kan weten wat het ontstaan van samenlevingen in bijen bestuurt aan Ihle en andere wetenschappers onthullen wat de regels zijn die bepalen hoe en waarom sociale groepen ontstaan. Kan het ons wat vertellen over onze eigen menselijke samenleving? Ik denk dat we moeten zien wat Ihle en de andere wetenschappers te weten komen!