Khám phá nguyên nhân khiến ong thợ lật đổ ong chúa

Nghiên cứu mới cho thấy việc lây nhiễm virus phá vỡ sự ổn định của đàn ong - và một loại pheromone quan trọng có thể góp phần duy trì sự gắn kết và năng suất của đàn ong.

Thoạt nghe có vẻ giống như cốt truyện của một bộ phim lịch sử thời trung cổ: một vị vua vốn đầy quyền uy, suy yếu vì bệnh tật, bị lật đổ bởi những thần dân từng trung thành với mình. Nhưng trong các đàn ong mật, các cuộc đảo chính đầy nguy hiểm như vậy không chỉ là hư cấu – đây là một hiện tượng phổ biến đi kèm cả nguy cơ và lợi ích cho đàn ong cũng như hệ thống lương thực phụ thuộc vào khả năng thụ phấn của chúng.

Hiện tượng này xảy ra khi những con ong thợ nhận thấy khả năng sinh sản của ong chúa suy giảm, ngày càng đẻ ít trứng – ong thợ sẽ phối hợp với nhau để chọn ra một ong chúa mới khỏe mạnh hơn, thay thế cho ong chúa cũ. Mặc dù chiến lược này tăng cường khả năng thích ứng của các đàn ong hoang dã nhưng lại có thể gây xáo trộn ở các đàn ong nuôi, làm gián đoạn việc đẻ trứng, khiến quần thể đàn ong suy yếu và hệ quả cuối cùng là giảm sản lượng mật ong.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học British Columbia (UBC) đã tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến các cuộc bạo loạn này và làm thế nào các con ong thợ có thể phối hợp với nhau nhuần nhuyễn như vậy.

TS. Alison McAfee đang kiểm tra một đàn ong mật. Nguồn: UBC

Trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí PNAS, các tác giả phát hiện các bệnh phổ biến do virus gây ra thường khiến buồng trứng của ong chúa bị thu hẹp lại, làm giảm khả năng đẻ trứng và sản xuất methyl oleate, một loại pheromone giúp duy trì sự trung thành của ong thợ. Khi nồng độ methyl oleate giảm, ong thợ sẽ “ngửi” thấy sự suy yếu của ong chúa và bắt đầu chuẩn bị cho ong chúa mới.

“Một ong chúa khỏe mạnh có thể đẻ từ 850 đến 3.200 trứng mỗi ngày, nhiều hơn cả trọng lượng cơ thể của nó”, TS. Leonard Foster, giáo sư hóa sinh và sinh học phân tử tại Khoa Y của UBC và Phòng thí nghiệm Michael Smith, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. “Nhưng trong các thí nghiệm của chúng tôi, ong chúa bị nhiễm virus đẻ ít trứng hơn và sản xuất ít methyl oleate hơn. Sự suy giảm pheromone dường như là tín hiệu cho ong thợ biết rằng ong chúa không còn đủ khả năng sinh sản”.

Ong thụ phấn cho khoảng một phần ba cây trồng trên thế giới, có vai trò thiết yếu với hệ thống lương thực và sức khỏe của con người trên toàn cầu.

Người nuôi ong đã phản ánh tình trạng suy yếu của ong chúa và sự thay đổi ong chúa trong thời gian ngắn, với nhiều cuộc khảo sát gần đây cho thấy “ong chúa yếu” là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra tình trạng ong chết vào mùa đông.

Nghiên cứu nhấn mạnh rằng bệnh truyền nhiễm do virus là yếu tố thúc đẩy tình trạng này, phá vỡ sự cân bằng của các tín hiệu hóa học duy trì trật tự trong tổ ong.

Nghiên cứu cũng chỉ ra giải pháp giúp người nuôi ong đối phó với tình trạng này. Trong các thử nghiệm thực địa, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hỗn hợp pheromone tổng hợp chứa methyl oleate trên một số đàn ong. Họ nhận thấy tình trạng thay thế ong chúa ít xảy ra ở các đàn ong này hơn so với các đàn ong sử dụng hỗn hợp pheromone tổng hợp không chứa methyl oleate.

“Đây có thể là một vấn đề lớn với người nuôi ong”, TS. Foster cho biết. “Tình trạng thay thế ong chúa có thể ảnh hưởng xấu đến đàn ong và dẫn đến thiệt hại về mặt kinh tế. Việc bổ sung methyl oleate có thể góp phần duy trình tính ổn định của bầy ong, đặc biệt là trong những giai đoạn có năng suất cao nhất”.

Kết quả này mở ra những chiến lược quản lý mới cho những người nuôi ong đang phải đối phó với các đợt bùng phát dịch bệnh, đặc biệt trong thời kỳ thụ phấn hoặc sản xuất mật ong cao điểm để ngăn chặn tình trạng thay thế ong chúa sớm.

“Nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh việc ong chúa nhiễm virus có thể là vấn đề lớn với người nuôi ong”, TS. Alison McAfee, nghiên cứu viên tại Phòng thí nghiệm Michael Smith của UBC và Đại học Bang North Carolina, tác giả thứ nhất của nghiên cứu, cho biết. “Các nghiên cứu trước đây cho thấy ong chúa yếu thường bị nhiễm virus nặng, và giờ đây chúng ta biết rằng điều này có thể dẫn đến việc thay thế ong chúa, gây nguy hiểm cho đàn ong cũng như thiệt hại kinh tế cho người nuôi ong”.

Nghiên cứu cũng nhấn mạnh vai trò của ve varroa – loài ký sinh trùng có thể lây lan virus khiến ong chúa suy yếu – cho thấy tầm quan trọng của việc đảm bảo đàn ong khỏe mạnh và không có ký sinh trùng.

Từ trước đến nay, việc ong chúa nhiễm virus vẫn chưa được coi trọng đúng mức, TS. McAfee cho biết, và ông hy vọng nghiên cứu này sẽ thay đổi điều đó.

“Việc đảm bảo sức khỏe của ong chúa là một trong những lý do khiến việc phòng ngừa và kiếm soát ve varroa càng trở nên quan trọng”, TS. McAfee nói thêm. “Hiện tại vẫn chưa có phương pháp điều trị virus trong đàn ong mật, nhưng giờ đây, khi chúng ta đã hiểu rõ hơn về tác động của virus tới đàn ong mật, chúng ta có thể thay đổi cách đối phó với ve varroa để tăng cường khả năng sống sót của ong chúa”.

Thanh Bình dịch từ University of British Columbia

Nguồn: https://www.med.ubc.ca/news/ubc-research-reveals-why-honey-bees-overthrow-their-queen/