Hành Vi Vệ Sinh Và Mùi Hương

Những con ong vệ sinh có một công việc đòi hỏi khắt khe. Chúng là những nhân vật chủ chốt trong hệ thống miễn dịch xã hội của tổ ong, phát hiện và loại bỏ đàn bố mẹ bị bệnh và sắp chết trước khi mầm bệnh và ký sinh trùng mà chúng chứa chấp có thể lây lan. Về mặt tiến hóa, điều này có ý nghĩa; hành vi vệ sinh có lẽ đã tiến hóa vì khi đối mặt với bệnh tật ở đàn bố mẹ, các bầy đàn hợp vệ sinh có nhiều khả năng chống lại bệnh tật và sống sót hơn. Nhưng từ quan điểm của từng con ong, chính xác thì chuyện gì đang xảy ra? Làm thế nào họ có thể biết ai bị bệnh và ai khỏe mạnh? Hơn bao giờ hết, chúng ta đang tiến gần hơn đến việc tìm ra mối liên hệ giữa các gen biểu hiện của ong mật vệ sinh và khả năng phát hiện đàn ong bố mẹ đã chết. Nhưng hóa ra, chúng ta có thể chỉ giải quyết được một trong nhiều cách tiềm năng để ong có thể vệ sinh.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu hành vi vệ sinh và mùi hương ít nhất là từ những năm 1960, khi WC Rothenbuhler, tại Đại học bang Iowa, bắt đầu tìm ra cơ sở di truyền của đặc điểm này. Bằng cách quan sát các dòng ong mật cận huyết khác nhau phản ứng thế nào với đàn ong bố mẹ chết (hồi đó, họ giết chết đàn con bằng khí xyanua – bây giờ, chúng tôi sử dụng nitơ lỏng, an toàn hơn nhiều), Rothenbuhler suy luận rằng có lẽ có hai gen kiểm soát tính trạng – một gen để mở nắp và một để loại bỏ.

Khoảng 40 năm sau, Marla Spivak cho thấy mô hình này quá đơn giản. Trên thực tế, có ít nhất bảy vị trí trên bộ gen kiểm soát tính trạng – có thể là nhiều hơn nữa – cho thấy hành vi vệ sinh phức tạp hơn Rothenbuhler từng tưởng tượng. Công trình mang tính nền tảng của Spivak cũng cho thấy khứu giác của ong rất cần thiết để hoàn thành nhiệm vụ vệ sinh.

Trong tạp chí American Bee Journal số tháng 3, tôi đã mô tả hai chất tạo mùi phát ra từ xác ong bố mẹ chết mà chúng tôi cho rằng có liên quan đến hành vi vệ sinh – β-ocimene và axit oleic. Vào thời điểm đó, tôi thực sự chưa thực hiện bất kỳ thí nghiệm hành vi nào – chúng tôi chỉ biết rằng đây là những tín hiệu mạnh mẽ đến từ nhộng đã chết và vai trò của những hóa chất này trong các bối cảnh khác cho thấy nguyên nhân có thể xảy ra. Ấu trùng đói phát ra β-ocimene giống như một lá cờ dễ bay hơi, vẫy tay để thu hút sự chú ý của ong thợ và cảnh báo chúng rằng ấu trùng đang đói. Mặt khác, axit oleic gây ra hành vi hoại tử (tức là vận chuyển xác chết ra khỏi đàn) ở kiến và mối, cũng như hành vi trốn tránh ở gián và dế. Cùng với nhau, điều này khiến tôi đưa ra giả thuyết rằng β-ocimene có thể thu hút nhân viên vệ sinh, trong khi axit oleic là tín hiệu tử vong quyết định. Bây giờ, tôi có dữ liệu hành vi để hỗ trợ điều đó.

Nói rõ hơn, những chất tạo mùi này không có khả năng chịu trách nhiệm cho mọi hành vi vệ sinh – chỉ là do cá bố mẹ bị giết đông lạnh gây ra. Các bệnh và ký sinh trùng khác (trò phấn, ấu trùng hôi châu Mỹ và loài hủy diệt Varroa) có thể dễ dàng kích thích hành vi vệ sinh bằng các chất tạo mùi khác nhau, và một số nghiên cứu của Spivak và Olav Rueppell cho thấy trường hợp này là như vậy. Tuy nhiên, nghiên cứu cá bố mẹ chết đông lạnh là một mô hình hữu ích để bắt đầu, bởi vì đây là một hệ thống đơn giản hơn so với hệ thống liên quan đến mầm bệnh thực sự. Nó cũng an toàn hơn nhiều so với xyanua.

Chúng tôi bắt đầu với một bài kiểm tra hành vi nhanh chóng và bẩn thỉu. Chúng tôi chỉ đơn giản là mở nắp các tế bào bố mẹ và thêm một lượng nhỏ các chất tạo mùi khác nhau bằng pipet (bao gồm cả việc xử lý kiểm soát bằng hexane), thay khung và quay lại 3 giờ sau để xem có bao nhiêu chất đã được loại bỏ. Việc xử lý bằng hexane đóng vai trò như một điểm tham chiếu để so sánh β-ocimene và axit oleic, vì chúng tôi biết rằng nó không tốt trong việc tạo ra hành vi vệ sinh. Điều quan trọng là phải bao gồm các phương pháp điều trị như thế này vì ngay cả hành động đơn giản là mở nắp tế bào và thêm thứ gì đó – bất cứ thứ gì – cũng có thể gây ra hành vi vệ sinh ở mức độ thấp, ngay cả khi đó không phải là mùi tử vong hoặc bệnh tật. Tổng cộng, chúng tôi đã khai thác được khoảng 3.000 tế bào gốc trải rộng trên 10 thuộc địa khác nhau, với mỗi nắp tế bào được lấy đi bằng nhíp (Tôi rất biết ơn vì đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của một sinh viên khác vào mùa hè năm đó!).

Kết quả? Các khuẩn lạc hợp vệ sinh thực sự đã loại bỏ những đàn bố mẹ được xử lý bằng β-ocimene và axit oleic thường xuyên hơn những đàn bố mẹ được xử lý bằng hexane, và chúng loại bỏ đàn bố mẹ tốt hơn những đàn không hợp vệ sinh. Những kết quả này cho chúng tôi biết rằng chúng tôi đang đi đúng hướng, nhưng có thể cho rằng đây không phải là một thử nghiệm thực tế cho lắm. Trên thực tế, thợ cần cảm nhận mùi qua nắp sáp mà không cần tiếp xúc trực tiếp với đàn bố mẹ. Hơn nữa, vì axit oleic rất nhờn nên ngay từ đầu tôi đã nghi ngờ rằng nó có thể bay trong không khí đủ để mùi của nó thấm vào nắp.

Tôi muốn một bài kiểm tra hành vi tốt hơn. Một thứ cho phép tôi thêm chất tạo mùi vào tế bào ấp mà không phá vỡ tính nguyên vẹn của nó. Không mở nắp, không làm thủng sáp và không gây hại cho nhộng bên trong. Tôi đã bối rối. Và khi tôi bối rối, tôi nói chuyện với Heather.

Heather Higo đã kinh doanh khoa học về ong từ trước khi người giám sát của tôi – hiện là giáo sư chính thức tại Đại học British Columbia – thậm chí đã hoàn thành chương trình đại học của mình. Cô ấy cũng là một trong những người lãnh đạo dự án nhân giống chọn lọc mà tôi đã viết trong bài báo “Nuôi một con ong tốt hơn: Ba đặc điểm miễn dịch xã hội, một thí nghiệm lớn.” Năm 2016, cô nhận được Giải thưởng tưởng niệm Fred Rathje – một sự công nhận danh giá dành cho cô góp phần cải thiện ngành nuôi ong của Canada. Không có gì đáng ngạc nhiên khi Heather ngay lập tức nghĩ ra giải pháp cho vấn đề về mùi của tôi. “Bạn không thể sử dụng bộ Jenter sao?” cô ấy hỏi, như thể đang thắc mắc tại sao trước đây tôi lại không nghĩ đến điều đó.

Trong trường hợp bạn chưa quen, bộ Jenter là một thiết bị thường dùng để nuôi dưỡng nữ hoàng. Nó bao gồm các lồng nữ hoàng hình vuông, hoàn chỉnh với một….

======

Bài viết được biên soạn bởi Mật Ong Golden Bee https://goldenbee.com.vn/

Tất cả về Mật Ong https://goldenbee.com.vn/mat-ong

Thông tin về Ong Mật https://goldenbee.com.vn/ong-mat

Sản phẩm Mật Ong Nguyên Chất Golden Bee https://goldenbee.com.vn/san-pham/mat-ong-nguyen-chat-golden-bee

Tác giả: Ong Mật Golden Bee