Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü, Princeton ve Cornell Üniversitesinden araştırmacılar, Megalopta genalisin (Gece ter arıları) kraliçe feromonlarını inceledi. Proceedings of the Royal Society B dergisinde yayınlanan araştırma, Panama’daki Barro Colorado Adasında gerçekleştirildi. Araştırmacılar, 2015-2019 yılları arasında doğal ortama kurdukları yapay yuvalarda arıları işaretleyip davranışlarını kaydetti. Çekilen görüntülerle kimin yuvada kaldığı, ayrıldığı veya kraliçeyi kovduğu takip edildi. Arıların vücut yüzeyindeki koku moleküllerini ayrıştırıp moleküler kütlelerini ölçmek için gaz kromatografisi ve kütle spektrometrisi analiz yöntemleri kullanıldı.
Araştırmada kullanılan gaz kromatografisi yöntemi, karmaşık karışımların içindeki farklı kimyasal bileşenleri birbirinden ayrıştıran yöntemdir. Arıların vücut yüzeyindeki koku moleküllerini tek tek izole ederek analiz etmek için kullanıldı. Kütle spektrometrisi, maddelerin moleküler kütlelerini ölçerek kimyasal kimliklerini belirleyen yöntemdir. Bu yöntem, arılardan ayrıştırılan koku bileşenlerinin tam olarak hangi madde olduğunu tanımlamak ve miktarlarını ölçmek amacıyla kullanıldı.
Araştırmada, kraliçenin salgıladığı, metilalkanlar olarak belirlenen koku karışımı sentetik olarak üretildi ve bunlar cam boncuklara sürülerek arıların kokuya verdiği tepkiler incelendi. Fiziksel temasla yayılan kokunun vücutta nasıl sentezlendiğini anlamak için arılara izotopla işaretlenmiş amino asitler verildi. Yapay metilalkan uygulanan dişi arıların hormon seviyeleri ve yumurtalık gelişimleri gözlemlendi. Ayrıca işçilerin kraliçenin verimliliğine etkisini ölçmek için bazı yuvalardaki işçiler uzaklaştırıldı.
Koku güçlüyse dişi yuvada kalıyor
Kraliçe arı, sosyal taktik adı verilen bir davranış sergiliyor. Taktik, yuvayı kuran dişinin ilk yavrularında dişi mi yoksa erkek mi üretileceğine dair tercihi ifade ediyor. Dişi ağırlıklı üretimde sosyal bir yapı kuruluyor. Erkek ağırlıklı üretimde ise kraliçe tek başına yaşamaya devam ediyor. Erkeklerin görevi yuvada çalışmak değil, çiftleşerek genleri başka kolonilere taşımak oluyor. Erkek üretimi, işçi çatışmasını engelliyor ve popülasyondaki cinsiyet dengesini koruyor.
Dişi yavruların olduğu yuvalarda kraliçe ile işçiler arasındaki ilişki feromonlarla düzenleniyor. Feromonlar tür içindeki bireylerin birbiriyle iletişim kurmasını sağlayan kimyasal sinyaller olarak biliniyor. Yavru dişi, çıktığı ilk 10 günde yuvada kalıp kalmama kararını veriyor. Kraliçenin yaydığı koku seviyesi yüksekse, dişi yuvada kalıp kraliçeye yardım etmeyi seçiyor. Bu durum, kokunun kraliçenin sağlığı ve yumurtlama potansiyeli hakkında doğru bilgi verdiğini gösteriyor. Koku üretimi vücut için yorucu bir iş olduğundan, kraliçe sağlığı yerinde değilse yüksek seviyede üretemiyor, bu da sinyalin dürüst olmasını sağlıyor.
Yuvada kraliçe kontrolü durumu da gözlemleniyor. Bu durum, kraliçenin kokuyu bir manipülasyon aracı olarak kullanarak dişileri istemedikleri halde çalışmaya zorlaması durumunu anlatıyor. Ancak araştırmalar kokunun bir zorlamadan ziyade bilgilendirme kaynağı olduğunu gösteriyor. Kraliçe feromonları, dişilerin yumurtalık gelişimini baskılayarak onları kraliçeye yardım eden işçilere dönüştürüyor. Dişi, kraliçenin verimli olduğunu bu koku sayesinde anlıyor.
Dişiler olgunluğa eriştiklerinde ya kendi yuvalarını kurmak için ayrılıyor ya da kraliçeyi devirmeye çalışıyor. Bir dişi, kraliçeyi veya diğer dişileri kendi üreme başarısına engel görürse kraliçeyi öldürerek veya yuvadan kovarak yönetimi ele geçirebiliyor. Yuvadan ayrılan arı genellikle kendi yuvasını kuruyor ve geri dönmüyor. İşçi arı yuvada kalıp kraliçeye yardım ettiğinde, kraliçenin yumurtlama hızı ve yuvadaki toplam verimlilik yaklaşık iki katına çıkıyor.
Araştırma, canlı topluluklarında düzenin ve yardımlaşmanın nasıl sağlandığını anlamak için önem taşıyor. Kimyasal sinyallerin sadece birer baskı aracı değil, bireylerin hayatlarını etkileyen kararları verirken kullandıkları güvenilir bilgi kaynakları olduğu görülüyor. Gelecekte, sosyal yapıların nasıl istikrarlı kaldığını ve bireylerin ne zaman iş birliği yapmayı seçtiğini açıklayan modellerin geliştirilmesine katkı sağlayacağı düşünülüyor.