Flexibility in the Critical Period of Nutrient Sequestration in Bumble Bee Queens

Abstract

Abstract Synopsis Bumble bee queens undergo a nutrient storage period prior to entering diapause wherein they sequester glycogen and lipids that are metabolized during overwintering. In the laboratory under optimal food availability conditions, the majority of nutrients are sequestered during the first few days of adulthood. However, if food resources are scarce during this narrow window of time, wild queen bumble bees might be limited in their ability to obtain adequate food resources for overwintering. Here we used a laboratory experiment to examine whether queen bumble bees exhibit flexibility in the timing of pre-overwintering nutrient sequestration, by limiting their access to either nectar (artificial) or pollen, the two primary foods for bumble bees, for varying periods of time. In response to these treatments, we quantified queen survival, changes in weight, and glycogen and lipids levels. We found evidence that queens are able to recuperate almost entirely from food resource limitation, with respect to nutrient storage, especially when it is experienced for shorter durations (up to 6\u2009days). This study sheds light on how bumble bee queens are impacted by food resource availability at a critical life stage. Portuguese As abelhas rainhas do gênero Bombus armazenam nutrientes antes de entrarem em diapausa, sequestrando o glicogênio e os lipídios que serão metabolizados durante o inverno. Em condições ideais de disponibilidade de alimento no laboratório, a maioria dos nutrientes é sequestrada nos primeiros dias de vida adulta. No entanto, em condições de escassez de alimento na natureza, as rainhas podem sofrer limitações em sua capacidade de obter recursos para o inverno. Nesse contexto, em condições controladas, examinamos se as rainhas exibem variações no sequestro de nutrientes, limitando o acesso ao néctar (artificial) ou pólen, seus principais alimentos, em diferentes intervalos de tempo. Em resposta a esses tratamentos, quantificamos a taxa de sobrevivência das rainhas, as mudanças no peso e os níveis de glicogênio e lipídios. Encontramos evidências de que as rainhas são capazes de recuperar a capacidade de armazenar nutrientes quase inteiramente, especialmente em períodos mais curtos de escassez de alimento (até 6 dias). Este estudo lança luz sobre como as rainhas são afetadas pela variação na disponibilidade de recursos alimentares em um estágio crítico da vida. Spanish Las abejas reinas de generó Bombus, mejor conocidas como reinas de abejorro se someten a un período de almacenamiento de nutrientes antes de entrar en diapausa, en el cual secuestran glucógeno y lípidos que se metabolizan durante el invierno. En el laboratorio, en condiciones óptimas de disponibilidad de alimentos, la mayoría de los nutrientes se secuestran durante los primeros días de la edad adulta. Sin embargo, si los recursos alimenticios son escasos durante esta estrecha ventana de tiempo, las abejas reinas silvestres podrían verse limitadas en su capacidad para obtener recursos alimenticios adecuados para pasar el invierno. Aquí utilizamos un experimento de laboratorio para examinar si las abejas reinas exhiben flexibilidad en el momento del secuestro de nutrientes antes de la hibernación, al limitar su acceso al néctar (artificial) o al polen, los dos alimentos principales de los abejorros, durante períodos variables. En respuesta a estos tratamientos, cuantificamos la supervivencia de la reina, los cambios de peso y los niveles de glucógeno y lípidos. Encontramos evidencia de que las reinas pueden recuperarse casi por completo de la limitación de los recursos alimenticios, con respecto al almacenamiento de nutrientes, especialmente cuando se experimenta por períodos más cortos (hasta 6 días). Este estudio arroja luz sobre cómo las abejas reinas se ven afectadas por la disponibilidad de recursos alimenticios en una etapa crítica de la vida.