Vergleichende Untersuchungen zur Oogenese bei Weiselrichtigen und Weisellosen Arbeiterinnen der HummelartBombus Terrestris (L.)

Zusammenfassung

Bei 1 bis 5 Tage alten Arbeiterinnen der HummelartB. terrestris wurde die Oogenese untersucht, um zu klären, welche Vorgänge bei der Eibildung im weiselrichtigen Zustand des Volkes gedrosselt sind und im weisellosen Zustand gefördert werden. Weisellose Gruppen wurden aus je 4 frischgeschlüpften Arbeiterinnen gebildet.

Am 2. Lebenstag besitzen weisellose Arbeiterinnen größere Nährzellkerne als gleichaltrige weiselrichtige Arbeiterinnen, am. 3. Tag treten bei ihnen in den Oocyten akzessorische Kerne auf und es setzt starkes Längenwachstum ein.

Der RNS-Stoffwechsel in den Nährzellen wurde autoradiographisch untersucht. Weisellose Arbeiterinnen besitzen vom 2. Tag an einen erhöhten RNS-Umsatz. Die RNS-Synthese ist ca. 5mal höher als bei weiselrichtigen Arbeiterinnen, bei denen die RNS-Synthese vom 1. Tage an abnimmt.

Erst am 3. Tag ließ sich in den endständigen Oocyten weiselloser Arbeiterinnen autoradiographisch eine verstärkte Eiweißsynthese nachweisen. Dagegen zeigte die diskelektrophoretische Auftrennung der löslichen Ovarproteine, daß weisellose Arbeiterinnen bereits am 1. Lebenstag einen höheren Proteingehalt im Ovar besitzen als weiselrichtige Arbeiterinnen.

In der Haemolymphe weiselloser Arbeiterinnen sind die dotterpflichtigen Protein-fraktionen bereits am 1. Lebenstag in höherer Konzentration vorhanden.

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Synthesen für die Eibildung im weiselrichtigen Zustand nicht völlig unterdrückt sind, sondern auf einem niedrigen Niveau ablaufen, wobei es aber in den ersten 5 Lebenstagen nicht zur Dotterbildung kommt. Gleich nach dem Schlüpfen registrieren die Arbeiterinnen den weiselrichtigen oder weisellosen Zustand des Volkes und regulieren dementsprechend die Synthesen für die Eibildung im Fettkörper und im Ovar bereits am 1. Tag. Diese Befunde werden im Hinblick auf die hormonelle Steuerung der Eireifung diskutiert.

Summary

Oogenesis was studied in bumblebee workers aged 1–5 days in order to discover which processes are suppressed in queenright colonies and promoted in queenless colonies. Queenless groups were started from 4 newly emerged workers.

On the second day of life workers in queenless colonies have larger nuclei in their trophocytes than workers of the same age in queenright colonies; on the third day the first accessoric nuclei appear in the terminate oocytes and the length of the oocytes begins to increase rapidly.

The RNA metabolism in trophocytes was studied by autoradiography. After the first day workers without a queen have a higher rate of synthesis and transport. The rate of RNA synthesis is five times higher than in workers in queenright colonies; in the latter RNA synthesis begins to decrease on the first day.

Beginning on the third day, a higher protein synthesis was detected in the terminate oocytes autoradiographically. In contrast, separation of ovarian soluble proteins by disc electrophoresis indicated that, already on the first day, workers in queenless colonies have a greater protein content in their ovary than workers in queenright colonies.

Already on the first day the yolk proteins are present in a higher concentration in the hemolymph of workers in queenless groups than in queenright groups.

The results show that in queenright colonies the processes of oogenesis are not suppressed completely but are continuing on a lower level. During the first five days no yolk is deposited in the oocytes. Immediately after their emergence, the workers perceive the presence or absence of the queen and correspondingly, already on the first day, regulation of the synthetic processes of oogenesis takes place. These results are discussed in view of the endocrine control of oocyte development.

Résumé

L'ovogenèse d'ouvrières de BourdonsB. terrestris âgées de 1 à 5 jours a été étudiée pour découvrir les processus qui sont inhibés en présence de la reine et ceux qui sont provoqués par son absence.

Le second jour de vie imaginale, les ouvrières orphelines possèdent dans les trophocytes des nucléoles plus grands que les ouvrières en présence d'une reine. Le troisième jour, des nucléoles accessoires apparaissent dans leurs ovocytes, dont la taille commence à augmenter rapidement.

Le métabolisme de l'ARN a été étudié par autoradiographie. Les ouvrières orphelines ont, dès le deuxième jour, une synthèse et un transport d'ARN plus élevés dans leurs cellules nourricières. La synthèse d'ARN est cinq fois plus élevée que chez les ouvrières des sociétés avec une reine. Chez celles-ci, la synthèse d'ARN décroît dès le premier jour.

C'est à partir du troisième jour que, par autoradiographie, on met en évidence une augmentation de la synthèse des protéines dans les ovocytes distaux des ouvrières orphelines. En revanche, la séparation des protéines ovariennes solubles par disc-électrophorèse montre que, dès le premier jour, ces ouvrières ont un taux de protéines plus élevé dans leurs ovaires que celles des colonies avec reine.

Dans l'hémolymphe des ouvrières orphelines, la concentration des protéines destinées à la construction des ovocytes est déjà plus élevée au premier jour de la vie imaginale.

Ces résultats montrent que, dans les colonies avec reine, l'ovogenèse n'est pas complètement inhibée par celle-ci, mais elle est très réduite. Le vitellus n'apparaît pas dans les ovocytes pendant les cinq premiers jours. Aussitôt après l'éclosion imaginale, les ouvrières perçoivent la présence ou l'absence de la reine et, dès le premier jour, régulent en conséquence les synthèses nécessaires au développement des ovocytes, dans leur corps gras et leurs ovaires. Le contrôle endocrinien de l'ovogenèse est discuté à la lumière de ces résultats.