Ageing and the costs of reproduction : insights from Euglossa viridissima, an orchid bee on the cusp of sociality

Abstract

Eusoziale Insekten entgehend anscheinend dem weit verbreitetem Kompromiss zwischen Fruchtbarkeit und Langlebigkeit. Eusoziale Königinnen scheinen sowohl die Reproduktion als auch die Langlebigkeit zu maximieren, während ihre Arbeiterinnen kurzlebig und oft steril sind. In dieser These diskutiere ich wie das Studium fakultativ eusozialer Arten Licht auf die molekularen Veränderungen werfen kann, die den Übergang zur Eusozialität begleiten. Anschließend präsentiere ich Ergebnisse aus zwei Studien an der fakultativ eusozialen Orchideenbiene Euglossa viridissima. Zunächst untersuchte ich Signaturen des Alterns bei solitären und sozialen Formen aus derselben Population. Ich fand weniger transkriptomische Veränderungen mit dem Alter bei solitären Weibchen, was darauf hindeutet, dass Eusozialität mit reduzierten Alterungssignaturen verbunden ist. Zweitens testete ich die Auswirkungen erhöhter reproduktiver Investitionen, sowohl in solitären als auch in sozialen Nestern. Beide Studien heben Kandidatengene hervor, die an der Umgestaltung der Lebensgeschichten mit Sozialität beteiligt sind.

Eusocial insects are remarkable in that they seemingly escape the widespread fecundity/longevity trade-off, as eusocial queens appear to maximise both reproduction and longevity while their workers are short-lived and often sterile. In this thesis, I discuss how the study of facultative eusocial species can shed light on the molecular changes which accompany the transition to eusociality. I then present results from two studies in the facultative eusocial orchid bee Euglossa viridissima. First, I explored signatures of ageing in solitary and social forms from the same population. I found fewer transcriptomic changes with age in solitary females, suggesting that eusociality is associated with reduced signatures of ageing. Second, I tested the effects of increased reproductive investment, in both solitary and social nests. Both these studies highlight candidate genes involved in the reshaping of life histories with sociality.