De architectuur van koninginnencellen vormt de ontwikkeling van de honingbijenkoningin

Nestarchitectuur bij sociale insecten wordt vaak gezien als een statisch structureel component dat onderdak of opslag biedt. De mate waarin deze geconstrueerde omgevingen actief biologische eigenschappen vormgeven, blijft echter slecht begrepen. Hoewel de genetische en nutritionele drijfveren van de kastebepaling bij honingbijen goed zijn vastgesteld, is de rol van gespecialiseerde koninginnencellen grotendeels toegeschreven aan ruimtelijke of structurele factoren, waarbij de invloed van de fysisch-chemische microomgeving over het hoofd wordt gezien. Hier tonen we aan dat het bouwgedrag van werksters actief een fysisch-chemische niche creëert die cruciaal is voor de ontwikkeling van koninginnen bij honingbijen. Koninginnencellen vertonen duidelijke mechanische en chemische kenmerken die aanzienlijk verschillen van die van werkstercellen. Deze eigenschappen zijn geen accidentele bijproduct van de constructie van werkstercellen: werksters construeren koninginnencellen opzettelijk en ondergaan daarbij taak-specifieke fysiologische en transcriptomische herprogrammering die een nauwkeurige engineering van deze cel-eigenschappen mogelijk maakt. Experimentele manipulaties van de kweekomgeving tonen aan dat deze fysisch-chemische signalen causaal vereist zijn voor een normale ontwikkeling van koninginnen, en functioneren als een kritieke controlepunt die de ontwikkeling van een individueel larve diepgaand kan beïnvloeden. Samen vestigen onze resultaten een directe mechanistische link tussen sociaal bouwgedrag en ontwikkelingsplasticiteit, en onthullen hoe een gecreëerde omgeving het lot van organismen kan sturen.