Bijencahier 2010

Geslachtsbepaling, verwantschappen en socialiteit bij de honingbij
De meeste dieren zijn
diploïd. Dat wil zeggen
dat ze van ieder chromosoom
twee versies hebben:
één van de vader en
één van de moeder. Veel
soorten hebben aparte
geslachtschromosomen,
die bepalen wat het
geslacht van het organisme
wordt. Bij zoogdieren
hebben mannetjes
een Y-chromosoom
en een X-chromosoom,
de vrouwtjes hebben
twee X-chromosomen.
Als een individu het
Y-chromosoom van zijn
vader krijgt, wordt het
zelf ook een mannetje,
krijgt het van de vader
het X-chromosoom, dan
wordt het een vrouwtje.
De vader is dus
geslachtsbepalend. Bij
vogels, vlinders en vissen
werkt de geslachtsbepaling
precies andersom:
daar heeft het vrouwtje
verschillende geslachtschromosomen:
‘WZ’
voor het vrouwtje en
‘ZZ’ voor het mannetje.
De moeder is bij deze
dieren dus geslachtsbepalend.
a
Geslachtsbepaling (a) en onderlinge verwantschappen (b) bij honingbijen
dar
werkster/koningin
Bij honingbijen en de
meeste andere vliesvleugeligen
werkt
geslachtsbepaling heel
anders. Honingbijen zijn
haplodiploïd. Dat wil
zeggen dat vrouwtjes
(werksters en koninginnen)
twee sets chromosomen
hebben (diploïd)
en mannetjes maar één
set (haploïd). Bevruchte
eieren resulteren dan
ook in dochters, onbevruchte
eieren in zonen
(zie a in de figuur, links).
Hierdoor is het berekenen
van verwantschappen
tussen individuen
(het gemiddeld aantal
genen dat individuen
met elkaar gemeen
hebben) binnen een
bijenvolk lastiger dan bij
mensen.
Mensen delen gemiddeld
50% van hun genen
met elke ouder, je bent
dus voor 50% verwant
aan je vader en voor 50%
aan je moeder. Ook met
volle broers of zussen is
de verwantschap 50%,
met grootouders is dit
25%. Omdat mannelijke
bijen (darren) uit onbevruchte
eieren ontstaan,
hebben ze geen vader.
Al hun genen komen
van hun moeder. Darren
zijn dan ook voor 100%
verwant aan de koningin.
Op haar beurt is de
koningin slechts voor
50% verwant aan haar
dochters.
De haplodiploïde
geslachtsbepaling
zorgt er ook voor dat
er binnen een kolonie
een hoge verwantschap
bestaat tussen
werksters. Werksters
krijgen alle genen van de
vader en een helft van
koningin
dar
De genetica achter het geslacht van bijen.
b
75%
(50-100)
50%
dar
100%
werkster/koningin
50%
0%
25% (0-50)
koningin
100%
50%
50% (0-100) 50%
(0-100)
dar
de koningin. Werksters
van dezelfde dar zijn
dus voor gemiddeld
75% genetisch verwant,
terwijl ze maar voor
50% verwant zijn aan
de koningin. Vaak zijn
koninginnen gepaard
met meerdere darren.
Hierdoor veranderen
de verwantschappen
binnen een bijenvolk
aanzienlijk, ze worden
gemiddeld genomen
lager.
Als het gaat om het
bevoordelen van de
eigen genen, moeten
werksters hun zussen
minstens zo goed
beschermen als de
koningin. Een aanval
op een zus is immers
ook een aanval op 75%
van de eigen genen. Op
deze manier vormen de
genetische verwantschappen
de basis van
de sociale levenswijze
van honingbijen. Het
totaal overzicht van de
verwantschap binnen
de kolonie is afgebeeld
rechts in de figuur (b).
54
kwartaal 4 december 2010 bijen