Een genomische studie van de Afrikaanse honingbijen van Puerto Rico - die volgzamer zijn dan andere zogenaamde "moordenaarsbijen" - onthult dat ze de meeste genetische eigenschappen van hun Afrikaanse honingbij-voorouders behouden, maar dat een paar delen van hun DNA meer lijken op die van Europese honingbijen. Volgens de onderzoekers is deze veranderingen hebben waarschijnlijk bijgedragen aan de snelle evolutie van de bijen naar zachtaardigheid in Puerto Rico, een verandering die binnen 30 jaar heeft plaatsgevonden.

De bevindingen, gerapporteerd in het journaal Natuurcommunicatie , zou kunnen leiden tot vooruitgang die de honingbijpopulaties in Amerika zal versterken, aldus de onderzoekers.

Africanized bijen zijn de nakomelingen van Afrikaanse honingbijen en hun Europese tegenhangers. Eind jaren vijftig, deze agressieve "killer bees" ontsnapten uit een experimenteel fokprogramma in Brazilië. Dat programma was bedoeld om een ​​wenselijke mix van eigenschappen te produceren van de zachte Europese bijen en hun Afrikaanse tegenhangers, die agressiever waren, ziekteresistent en aangepast aan een tropisch klimaat.

Ironisch, wat wetenschappers in het laboratorium niet konden doen, werd uiteindelijk bereikt door toeval. Afrikaanse honingbijen kwamen aan in Puerto Rico (waarschijnlijk op een schip, per ongeluk) in de jaren negentig, en binnen drie decennia was uitgegroeid tot de zachte, toch winterhard, Africanized bijen die het eiland vandaag domineren. Biologie professor Tugrul Giray, van de Universiteit van Puerto Rico, voor het eerst gerapporteerd over de zachte Puerto Ricaanse bijen in het tijdschrift Evolutionary Applications in 2012. Giray is een co-auteur van de nieuwe studie.

Om inzicht te krijgen in hoe de bijen zachtaardig werden, de onderzoekers hebben de genomen van 30 zachte Puerto Ricaanse bijen gesequenced, 30 Afrikaanse bijen uit Mexico en 30 Europese honingbijen uit centraal Illinois.

"Het voordeel van het hebben van deze drie populaties is dat je de drie kunt vergelijken en contrasteren, " zei Arian Avalos, postdoctoraal onderzoeker van de Universiteit van Illinois, die het onderzoek uitvoerde met U. of I. entomologieprofessor Gene Robinson; hoogleraar gewaswetenschappen Matthew Hudson; en Guojie Zhang en Hailin Pan, van de Chinese Academie van Wetenschappen. "We vroegen, 'Hoe verschilt het genoom van de zachtaardige Afrikaanse bij van andere Afrikaanse populaties? Welke delen van het genoom lijken op Europese bijen?'"

Het team ontdekte dat voor het grootste gedeelte, de genomen van de zachte bijen leken op die van hun Afrikaanse voorouders. Specifieke delen van het DNA, echter, was verschoven in de zachte bijen, die meer van hun Europese erfgoed weerspiegelen. Deze regio's bleken onder 'positieve selectie' te vallen. Dit betekent dat iets in de omgeving van de bij deze genetische kenmerken verkoos boven andere.

De wetenschappers veronderstellen dat de bijen zijn geëvolueerd om volgzamer te zijn als gevolg van het leven op een zeer dichtbevolkt eiland waarvan ze niet gemakkelijk konden ontsnappen. Mensen hebben waarschijnlijk de meest agressieve bijen uitgeroeid, het helpen van hun meer volgzame tegenhangers.

"Evolutie omvat veranderingen in de frequentie van genvarianten in een populatie, en dat is wat we zien in Puerto Rico, " zei Robinson, die het Carl R. Woese Institute for Genomic Biology in Illinois leidt. "Nu weten we dat deze zachte Afrikaanse bijen genetisch kunnen worden onderscheiden van zowel andere Afrikaanse honingbijen als van Europese honingbijen."

De nieuwe bevindingen bieden een beetje hoop voor de belegerde bijenteelt, aldus de onderzoekers. Europese honingbijen hebben over het algemeen minder genetische diversiteit dan Afrikaanse bijen, die zowel Europese als Afrikaanse honingbijgenen dragen. Europese honingbijen zijn ook vatbaarder voor een groot aantal slopende parasieten en ziekteverwekkers. Hun snelle achteruitgang sinds 2005, een fenomeen dat bekend staat als kolonie-instortingsstoornis, verstoort de landbouw over de hele wereld.

"Het feit dat we hebben aangetoond dat de genetica van deze Puerto Ricaanse bijen heel anders is dan die van de Europese bijen, en het feit dat ze aantoonbaar zachtaardig zijn, maakt het zeer interessant als een mogelijke manier om de achteruitgang van bestuivers te verminderen, ' zei Hudson.

Vooral, de Africanized bijen zijn zeer resistent tegen de varroamijt, een parasiet van bijen die hun gezondheid ondermijnt en ziektes verspreidt. De mijten - samen met pesticiden die worden gebruikt om besmette bijen te behandelen - worden verondersteld de belangrijkste factoren te zijn in de wijdverbreide achteruitgang van honingbijen over de hele wereld.

In eerder onderzoek in het Giray laboratorium, wetenschappers toonden aan dat de vriendelijke Afrikaanse bijen van Puerto Rico zichzelf agressief verzorgen als ze besmet zijn met varroa, het verwijderen van de mijten bijna zodra ze verschijnen.

"Aantasting van Europese honingbijen met de mijten lokt heel weinig respons uit, " zei Avalos, die eerder met Giray in Puerto Rico werkte. "Dit zou goed nieuws kunnen zijn voor imkers die een zachte honingbij willen ontwikkelen die ook varroaresistent is."