この記事の要点
- 女王蜂と働き蜂は遺伝的にまったく同じ卵から生まれ、生まれつきの違いはありません
- 道を分けるのはローヤルゼリーという食べものと、王台という育つ部屋の違いです
- 女王蜂は体重250mg・寿命2〜3年、働き蜂は体重100mg・寿命約1か月と、大人になると大きく異なります
- 2011年、富山県立大学の鎌倉昌樹氏がNature誌で分化を誘導するタンパク質ロイヤラクチンを報告しました
女王蜂は特別な血筋から生まれる、と思っている方は少なくないと思います。実際には、女王蜂になる幼虫と働き蜂になる幼虫は、同じ親から生まれた同じ遺伝子を持つ卵です。分かれ道は生まれの良し悪しではなく、幼虫のときに何を食べ、どの部屋で育つかという環境にあります。
女王蜂は生まれつきではない——遺伝子はまったく同じ
女王蜂と働き蜂は、受精卵の段階では遺伝的にまったく区別がありません。どちらになるかは後から決まります。
卵の時点では誰も女王ではない
JT生命誌研究館の解説では、メスの働き蜂と女王蜂はまったく同じ遺伝子を持つと明記されています。ミツバチの巣の中では、女王蜂が産んだ受精卵はすべて同じ遺伝的な設計図を持ったメスの卵です。この時点で「この卵は女王用」といった印は何もついていません。どの卵が女王蜂になり、どの卵が働き蜂になるかは、孵化したあとの育て方によって決まります。
ヒトの感覚とのいちばん大きな違い
私たちは生まれ持った資質や血筋を運命のように語ることがありますが、ミツバチの女王蜂はそうした前提の外側にいます。同じ遺伝子を持つ幼虫が、育て方ひとつでまったく違う姿・寿命・役割の大人になる。この事実がまず面白いところで、以降の章で見ていく体の大きさや寿命の差も、すべてこの「遺伝的には同一」という前提の上に成り立っています。
二つの道の分かれ目——食べものと部屋
ローヤルゼリーと王台が、幼虫の行く先を分ける
女王蜂になるか働き蜂になるかを分けるのは、幼虫期に与えられる食べものと、育てられる部屋の違いです。
ローヤルゼリーは若い働き蜂がつくるミルク
ローヤルゼリーとは、花粉を原料として若い働き蜂の頭部にある乳腺から分泌されるミルク状の分泌物です。農林水産省の資料によれば、女王蜂や若い幼虫にはこのローヤルゼリーが与えられ、女王蜂は毎日1,000個前後の卵を産むとされています。すべての幼虫は孵化した直後、数日間はローヤルゼリーを与えられますが、働き蜂になる幼虫はその後の食事が花粉と蜜を混ぜたものに切り替わります。女王蜂になる幼虫だけが、幼虫期を通してローヤルゼリーを与えられ続けます。
王台という特別な部屋
王台とは、女王蜂を育てるために働き蜂がつくる特別な部屋のことです。通常の六角形の巣房とは形が異なり、下向きに伸びた大きめの部屋として作られます。農林水産省の解説にもあるとおり、巣には1匹の女王蜂と雄蜂、多数の働き蜂がいますが、次の女王蜂となる幼虫はこの王台に移され、ローヤルゼリーを与えられて育ちます。食べもの(ローヤルゼリーを与え続けるか)と部屋(王台かどうか)という二つの環境要因が組み合わさることで、同じ遺伝子を持つ卵の運命が分かれていきます。王台がどのようなきっかけでつくられ、群れの世代交代につながっていくかについては、王台とローヤルゼリーが決める群れの世代交代でも取り上げています。
どれほど違う大人になるのか——体・寿命・産卵の対比
同じ卵から、まったく違う大人が育つ
環境の違いは、成虫になったあとの体・寿命・仕事量に大きな差として表れます。
体の大きさと寿命
日本養蜂協会の情報によると、女王蜂の体重は250mg前後、寿命は2〜3年程度とされます。これに対して働き蜂は体重約100mg、寿命は約1か月です。体重で見ると女王蜂は働き蜂の2倍以上、寿命では20倍以上という開きになります。同じ卵から生まれたとは思えないほどの差ですが、この差を生んでいるのは血筋ではなく、先に見た幼虫期の食べものと部屋の違いです。
| 項目 | 女王蜂 | 働き蜂 |
|---|---|---|
| 体重 | 約250mg | 約100mg |
| 寿命 | 2〜3年程度 | 約1か月 |
| 役割 | 産卵 | 採餌・巣の維持など |
働き蜂の約1か月という寿命の中身については、日齢によって仕事が細かく分担されていることが知られています。この点は働き蜂の一生は約一か月——日齢で変わる仕事の分担で詳しく紹介しています。
毎日1000卵前後という仕事
女王蜂の役割は、ほぼ産卵に特化しています。日本養蜂協会によれば、女王蜂は毎日、自分の体重に匹敵する1000卵前後を産むとされます。自分と同じ重さの卵を毎日産み続けるというのは、成虫になってから体のつくりそのものが産卵に最適化されているためです。一方の働き蜂は産卵をほとんど行わず、採餌や巣の掃除、幼虫の世話など、群れを維持するための多様な仕事を担います。同じ遺伝子から出発しながら、大人になったときの体の使い方がまるで別の生きもののように分かれる。これが女王蜂と働き蜂の関係です。
鍵をにぎるタンパク質——ロイヤラクチンの発見
長らく仕組みが分からなかった女王蜂と働き蜂の分化には、ある一つのタンパク質が深く関わっていることが日本の研究で明らかになりました。
100年来の謎だった分化の仕組み
ローヤルゼリーが女王蜂を育てることは古くから知られていましたが、ローヤルゼリーの何が分化のスイッチを入れているのかは、長い間分かっていませんでした。同じ卵、同じ幼虫が、与えられるものによって別の生きものと言えるほど違う姿に育つ仕組みは、養蜂研究における大きな謎の一つでした。
富山県立大学の研究がNature誌に載るまで
ライフサイエンス統合データベースセンターの記事によれば、2011年、富山県立大学の鎌倉昌樹氏がNature誌にこの謎を解く報告をしました。ローヤルゼリーに含まれるロイヤラクチンというタンパク質が、EGF受容体を介したシグナルを通じて幼虫の分化を誘導していることを明らかにしたのです。JT生命誌研究館の解説では、ロイヤラクチンは分子量57kDaのタンパク質であるとされています。この報告では、ロイヤラクチンの働きによって女王蜂は働き蜂に比べて体サイズが約1.5倍、寿命が約20倍、1日あたりの産卵数は約2000個に達するとされました。これらの数値はいずれもミツバチの生態として報告されているものであり、ヒトが何かを摂取した場合の効果を示すものではありません。ローヤルゼリーという同じ言葉から健康食品としてのイメージを連想する方も多いと思いますが、ここで紹介したロイヤラクチンの研究は、あくまで蜂の体の中で起きている分化のメカニズムについての報告です。
群れにとって、この仕組みは何のためか
血筋ではなく環境で女王蜂を決めるという仕組みには、群れが生き延びるための合理性があるように見えます。
女王を失っても立て直せる柔軟さ
もし女王蜂になれる幼虫が生まれつき決まっているとしたら、その特定の幼虫を失った時点で群れは次の女王を用意できなくなります。実際には、働き蜂は条件さえ整えばどの若い幼虫でも王台に移し、ローヤルゼリーを与えて次の女王蜂に育てることができます。事故や外敵によって女王蜂を突然失っても、群れの中に代わりを立てる余地が残されているということです。この柔軟さは、分蜂——群れが半分に割れて新しい巣へ出ていく日のように、群れが増え、分かれていく場面とも関わっています。
準備のなかでこれから確かめたいこと
女王蜂と働き蜂の分化という仕組みを調べていくと、ミツバチという生きものが個体の運命を柔軟に環境へゆだねていることに驚かされます。六角門では蜂を迎える準備を進める中で、こうした生態の基本を一つずつ確認しているところです。日本にはセイヨウミツバチとニホンミツバチという二つの系統がいますが、両者の間で分化の仕組みにどのような違いや共通点があるのかも、これから調べていきたいと考えています。両者の違いについてはニホンミツバチとセイヨウミツバチの違いにまとめています。
よくある質問
Q：女王蜂は生まれたときから女王に決まっているのですか？ 決まっていません。JT生命誌研究館の解説にあるとおり、女王蜂と働き蜂は遺伝的にまったく同じ卵から生まれます。どちらになるかは、幼虫期に与えられる食べもの(ローヤルゼリーを与え続けるかどうか)と、育てられる部屋(王台かどうか)という環境によって後から決まります。
Q：ローヤルゼリーは何からできていますか？ 農林水産省の資料によれば、ローヤルゼリーは花粉を原料として、若い働き蜂の頭部にある乳腺から分泌されるミルク状の分泌物です。女王蜂や若い幼虫に与えられ、女王蜂を育てる王台の中でも与え続けられます。
Q：女王蜂と働き蜂はどれくらい違うのですか？ 日本養蜂協会の情報では、女王蜂の体重は約250mg、寿命は2〜3年程度とされ、働き蜂は体重約100mg、寿命は約1か月とされています。産卵についても、女王蜂は毎日1000卵前後を産む一方、働き蜂はほとんど産卵を行わず、採餌や巣の維持といった仕事を担います。なお、はちみつを含め、1歳未満の乳児にはちみつを与えることは避けるよう消費者庁・厚生労働省が注意を呼びかけています。乳児ボツリヌス症のリスクがあるためです。
六角門では、京都で養蜂を主軸にした健康ブランドを準備しています。まだ巣箱も蜂も迎える前の段階ですが、こうしたミツバチの生態を一つずつ調べ、理解を積み重ねているところです。女王蜂と働き蜂を分ける仕組みのように、当たり前だと思っていたことの裏にある事実を、これからも丁寧に確かめていきたいと考えています。
女王蜂になれるのは幼虫の最初の数日だけ
「育て方で決まる」といっても、いつからでも女王蜂に切り替えられるわけではないようです。日本養蜂協会や養蜂資材メーカーの解説では、孵化してから3日目までは女王蜂候補も働き蜂候補も同じようにローヤルゼリーを与えられ、4日目以降にはちみつと花粉の食事に切り替わった幼虫が働き蜂になるとされています。女王を失った群れが新しい女王を育てるときも、選ばれるのは孵化後3日目までの若い幼虫だと説明されています。
つまり分かれ道は、孵化直後のごく短い期間にしか開いていません。この期間を過ぎて食事が切り替わった幼虫は、あとから王台に移されても女王蜂の体にはならないと考えられます。女王蜂が不在のときに卵やごく若い幼虫が巣にあるかどうかが大事だと言われるのは、この時間の制限があるからだと思います。
成虫になるまでの日数にも差があります。同じく養蜂団体や事業者の解説では、卵から羽化までは女王蜂が約16日、働き蜂が約21日、雄蜂が約24日とされています。ただし、気温や餌の量によって多少前後するとも書かれていて、きっちり何日と決まるものではなさそうです。体がいちばん大きい女王蜂がいちばん早く羽化するというのは、直感と逆で面白いところかなと。
| 階級 | 卵から羽化までの目安 |
|---|---|
| 女王蜂 | 約16日 |
| 働き蜂 | 約21日 |
| 雄蜂 | 約24日 |
巣板の上で「女王の道」を見分けるときの目安
仕組みを知っても、実際の巣板を見ると判断に迷いそうな点がいくつかあります。解説書や養蜂家の説明でよく触れられている見分け方を、一般論として整理しておきます。
まず、王椀と王台は別のものとして扱われます。王椀は王台の土台になる浅いカップ状の部屋で、中に卵も幼虫も入っていないことがよくあるとされます。王椀があるからといって、すぐに新しい女王が育っているとは限らないということです。中に卵や幼虫が入り、壁が下向きに伸びてきたものが、いわゆる王台として注意される段階だと理解しています。
次に、王台には最初から女王用に作られるものと、働き蜂の巣房を途中からつくり替えるもの（変成王台と呼ばれます）があるとされます。変成王台は、女王を突然失ったときに、すでに働き蜂用の部屋にいる若い幼虫を女王蜂に育て直すための部屋です。巣板の面の途中から王台が突き出ているように見えるのは、こうした作り替えによるものだと説明されることが多いです。どちらのタイプかで群れの状態の読み方が変わるので、形だけでなく「どこに・どういう経緯で」作られているかを見るのが大事なのかなと思います。
なお、王台がどんなきっかけで作られるかについては、本文でリンクした世代交代の記事のほうが詳しいです。
オスはもう一つの分かれ目で決まる——受精するかどうか
この記事で見てきた女王蜂と働き蜂の分化は、どちらも受精卵から生まれるメスどうしの話です。ミツバチにはもう一つ、雄蜂への分かれ道があり、こちらは食べものではなく卵が受精しているかどうかで決まるとされています。女王蜂が受精卵を産めばメス（女王蜂か働き蜂）に、受精していない卵を産めば雄蜂になる、という説明が一般的です。
整理すると、ミツバチの階級は二段階で分かれていると言えそうです。
- 受精しているかどうか → メスかオスか
- メスの幼虫が孵化直後に何を食べ、どの部屋で育つか → 女王蜂か働き蜂か
ここで引っかかりやすいのが「働き蜂は産卵しない」という点です。働き蜂はふだんほとんど産卵しませんが、女王を失った状態が長く続くと産卵を始める個体が出てくることがあると言われています。ただし働き蜂は交尾をしないため、産む卵は受精しておらず、育つのは雄蜂だけになるとされます。卵があるのに新しい女王も働き蜂も増えない、という状態がこれにあたるようです。
女王を失っても若い幼虫がいれば立て直せる一方で、その期間を逃すとメスを生み出す手段そのものがなくなってしまう。環境で女王を決める柔軟な仕組みにも、時間と受精という二つの条件がついていると考えると、群れの状態の見え方が少し変わってくるのかなと思います。