Learnt information in species-specific ‘trail pheromone’ communication in stingless bees

Abstract

Specificity in biological signalling systems is often important to keep information private. Foragers of several species of stingless bees deposit chemical marking signals to guide nestmates to food sources. The markings show species- and colony-specific compositions and primarily attract a bee’s nestmates. An interesting question is whether the bees innately recognize specific trail markings or learn their particular composition from nestmates. To investigate this question, we tested whether Scaptotrigona pectoralis and Scaptotrigona subobscuripennis workers taken from their mother colonies and workers that emerged from combs transferred to foster colonies of the congeneric species are attracted to the marking compounds of workers from their natal colony or from the foster colony. A significant majority of workers were attracted to extracts prepared from foragers of the nest they inhabited, regardless of whether this was the original mother or the congeneric foster colony. Thus, the preference of stingless bee workers for specific food-marking scent mixtures is not innate, but is influenced by the odour they experience within their colony. Despite marked differences in the chemical composition of the scent marks in labial gland secretions of the two investigated species they also shared some main components. We hypothesize that recruitment trail information in stingless bees is composed of one or a few key pheromone compounds acting in conjunction with an additional signature mixture that is species and colony specific and must be learnt by recruited workers.

La especificidad en los sistemas de señalización biológica suele ser importante para mantener la información privada. Los forrajeadores de varias especies de abejas sin aguijón depositan señales químicas de marcado para guiar a sus compañeras de nido hacia las fuentes de alimento. Las marcas muestran composiciones específicas de la especie -y de la colonia- y atraen principalmente a los compañeros de nido de la abeja. Una cuestión interesante es si las abejas reconocen de forma innata las marcas de rastro específicas o si aprenden su composición particular de sus compañeras de nido. Para investigar esta cuestión, probamos si las obreras de Scaptotrigona pectoralis y Scaptotrigona subobscuripennis tomadas de sus colonias madre y las obreras surgidas de panales transferidos a colonias de acogida de la especie congénere son atraídas por los compuestos de marcado de las obreras de su colonia natal o de la colonia de acogida. Una mayoría significativa de las obreras se sintieron atraídas por los extractos preparados a partir de las forrajeras del nido que habitaban, independientemente de que éste fuera la colonia madre original o la colonia de acogida congénere. Así pues, la preferencia de las obreras de las abejas sin aguijón por mezclas específicas de olores que marcan el alimento no es innata, sino que está influida por el olor que experimentan dentro de su colonia. A pesar de las marcadas diferencias en la composición química de las marcas de olor en las secreciones de las glándulas labiales de las dos especies investigadas, también comparten algunos componentes principales. Nuestra hipótesis es que la información del rastro de reclutamiento en las abejas sin aguijón se compone de uno o unos pocos compuestos clave de feromonas que actúan junto con una mezcla adicional de firma que es específica de la especie y de la colonia y que debe ser aprendida por las obreras reclutadas.