En genomisk studie av Puerto Ricos afrikaniserade honungsbin - som är mer fogliga än andra så kallade "mördarbin" - avslöjar att de behåller de flesta av de genetiska egenskaperna hos sina afrikanska honungsbins förfäder, men att några regioner av deras DNA har blivit mer lik de europeiska honungsbins. Enligt forskarna, dessa förändringar bidrog sannolikt till binas snabba utveckling mot mildhet i Puerto Rico, en förändring som skett inom 30 år.

Resultaten, redovisas i tidskriften Naturkommunikation , kan leda till framsteg som kommer att stärka honungsbipopulationerna i Amerika, sa forskarna.

Afrikaniserade bin är avkommor till afrikanska honungsbin och deras europeiska motsvarigheter. I slutet av 1950-talet, dessa aggressiva "mördarbin" flydde från ett experimentellt avelsprogram i Brasilien. Programmet hade som mål att producera en önskvärd blandning av egenskaper från de milda europeiska bina och deras afrikanska motsvarigheter, som var mer aggressiva, sjukdomsresistent och anpassad till ett tropiskt klimat.

Ironiskt, vad forskare misslyckades med i laboratoriet åstadkoms så småningom av en slump. Afrikaniserade honungsbin anlände till Puerto Rico (mest troligt på ett fartyg, av en slump) på 1990-talet, och inom tre decennier hade utvecklats till det milda, ändå tålig, Afrikaniserade bin som dominerar ön idag. Biologiprofessor Tugrul Giray, vid universitetet i Puerto Rico, rapporterade första gången om de milda Puertoricanska bina i tidskriften Evolutionary Applications 2012. Giray är medförfattare till den nya studien.

För att få insikt i hur bina blev milda, forskarna sekvenserade genomen från 30 milda Puerto Rico bin, 30 afrikaniserade bin från Mexiko och 30 europeiska honungsbin från centrala Illinois.

"Fördelen med att ha dessa tre populationer är att du kan jämföra och kontrastera mellan de tre, " säger Arian Avalos, postdoktor vid University of Illinois, som utförde forskningen med U. of I. entomologiprofessor Gene Robinson; gröda vetenskap professor Matthew Hudson; och Guojie Zhang och Hailin Pan, av den kinesiska vetenskapsakademin. "Vi frågade, 'Hur skiljer sig genomet hos det milda afrikaniserade biet från andra afrikaniserade populationer? Vilka delar av genomet liknar europeiska bin?'"

Teamet upptäckte att för det mesta, genomen hos de milda bina liknade deras afrikaniserade förfäder. Specifika regioner av DNA, dock, hade skiftat i de milda bina, återspeglar mer av deras europeiska arv. Dessa regioner verkade vara under "positivt urval". Det betyder att något i binas miljö gynnade dessa genetiska signaturer framför andra.

Forskarna antar att bina utvecklats till att bli mer fogliga som ett resultat av att de levde på en mycket tätbefolkad ö från vilken de inte lätt kunde fly. Människor utrotade troligen de mest aggressiva bina, hjälpa sina mer fogliga motsvarigheter.

"Evolution involverar förändringar i frekvensen av genvarianter över en population, och det är vad vi ser i Puerto Rico, sa Robinson, som leder Carl R. Woese Institute for Genomic Biology i Illinois. "Nu vet vi att dessa milda afrikaniserade bin kan särskiljas genetiskt både från andra afrikaniserade honungsbin och från europeiska honungsbin."

De nya rönen ger lite hopp för den belägrade biodlingsindustrin, sa forskarna. Europeiska honungsbin tenderar att ha mindre genetisk mångfald än afrikaniserade bin, som bär både europeiska och afrikanska honungsbigener. Europeiska honungsbin är också mer mottagliga för en mängd försvagande parasiter och patogener. Deras snabba nedgång sedan 2005, ett fenomen som kallas colony collapse disorder, stör jordbruket runt om i världen.

"Det faktum att vi har visat att genetiken hos dessa puertoricanska bin är väldigt skild från de europeiska bina, och det faktum att de är bevisligen milda, gör det mycket intressant som ett potentiellt sätt att mildra pollinatörminskningen, " sa Hudson.

Särskilt, de afrikaniserade bina är mycket resistenta mot varroakvalstret, en parasit av bin som undergräver deras hälsa och sprider sjukdomar. Kvalstren - tillsammans med bekämpningsmedel som används för att behandla angripna bin - tros vara viktiga faktorer i den utbredda nedgången av honungsbin över hela världen.

I tidigare forskning i Giray-laboratoriet, forskare visade att Puerto Ricos milda afrikaniserade bin ansar sig aggressivt när de angrips av varroa, ta bort kvalstren nästan så fort de dyker upp.

"Angrepp av europeiska honungsbin med kvalster framkallar väldigt lite respons, sa Avalos, som tidigare arbetat med Giray i Puerto Rico. "Detta kan vara goda nyheter för biodlare som vill utveckla ett skonsamt honungsbi som också är varroa-resistent."