"Pszczelarstwo darwinistyczne" czyli perspektywa ewolucyjna w pszczelarstwie - część 3

We wrześniowym numerze miesięcznika "Pszczelarstwo ukazała się trzecia część mojego tekstu opisującego prace, przemyślenia i badania profesora Thomasa Seeley'a z Cornell University (NY, USA). Zapraszam do zapoznania się z tekstem. Kolejna część już za miesiąc.

część 1
część 2



„Pszczelarstwo darwinistyczne”, czyli perspektywa ewolucyjna w pszczelarstwie – część 3

Obserwacje i eksperymenty 

Obserwacje dotyczące różnic pomiędzy sposobem życia pszczół w naturze i w pasiekach doprowadziły profesora do postawienia wielu hipotez, a w dalszej kolejności do przeprowadzenia ich weryfikacji w drodze eksperymentów. Po pierwsze, profesor założył, że rodziny z lasu Arnot nie są nowymi „rójkami-uciekinierkami” z pasiek, ale potomkiniami dziko żyjących pszczół. Profesor przeprowadził badanie DNA mitochondrialnego i ponad 600 loci DNA jądrowego pszczół obecnie zajmujących dzikie siedliska oraz zabezpieczonych próbek z poprzednich dziesięcioleci. Stwierdził, że pszczoły żyjące w lesie przed czasem inwazji dręcza pszczelego wywodziły się z jedenastu linii matecznych, natomiast obecnie - jedynie z trzech (pokrywających się z trzema z wcześniejszych jedenastu). Wyniki badań genetycznych doprowadziły go więc do wniosku, że inwazja dręcza pszczelego przyczyniła się do czasowego załamania populacji pszczół i powstania efektu „wąskiego gardła”. Obronną ręką wyszły z tego tylko te rodziny pszczele, które miały zdolność utrzymania populacji dręcza na akceptowalnym poziomie.

Profesor weryfikował hipotezę dotyczącą wyeliminowania lub ograniczenia liczby rabunków i błądzenia pszczół poprzez zwiększenie odległości między ulami (a co za tym idzie, zmniejszenia przenoszenia patogenów i pasożytów) - mapa. Wykorzystał do badań łącznie 24 rodziny w dwóch grupach po 12. Pierwszą grupę ustawił dokładnie tak, jak w pasiekach, a więc blisko siebie, w rzędach i z wylotkami zwróconymi w jedną stronę. Rodziny z drugiej grupy były rozstawione w odległościach od 30 do 80 metrów od siebie, przy średniej wynoszącej około 50. W tym eksperymencie na samym starcie utworzono dwuramkowe odkłady z dwóch linii genetycznych. Na potrzeby eksperymentu wykorzystano pszczoły włoskie (intensywnie żółte) oraz pszczoły ciemne. W odkładach umieszczono „matki-siostry”, a więc można było domniemywać, że cechy i zachowania pszczół będą zbliżone. Profesor zaznacza, że były to pszczoły kupione od hodowcy, który selekcjonuje pszczoły na zwiększenie miodności, a nie odporności na dręcza pszczelego. Pszczoły pochodziły więc z takich linii, jakie standardowo wykorzystuje się w pasiekach, również komercyjnych. Starano się ujednolicić wszystko, z wyjątkiem jednej zmiennej, a więc rozstawienia rodzin. Eksperyment miał trwać dwa lata i nie zakładał stosowania żadnych metod zwalczania pasożytów. W pierwszym etapie Seeley badał błądzenie trutni. Tu właśnie wykorzystano po dwie charakterystyczne rodziny z odmienną barwą od pozostałych dziesięciu, które umieszczono w centrum każdej z grup. Jak się okazało, w „pasiece” aż ponad 30% trutni wlatujących do uli było odmiennego koloru niż matki. W rodzinach rozstawionych w dużych odległościach od siebie nie stwierdzono tego zjawiska, a trutnie wlatujące do uli były w 100% tej samej barwy, co właściwa rodzina. Nie dało się przeprowadzić podobnych obserwacji związanych z robotnicami, gdyż matki były unasiennione z wolnego lotu, a więc ich potomstwo żeńskie miało praktycznie pełną paletę barw. Profesor mniema jednak, że w warunkach pasiecznych wystąpi również bardzo silne zjawisko błądzenia robotnic, nawet do kilkudziesięciu procent. W ramach dygresji dodam, że w czasie Konferencji „Learning From the Bees” w Holandii jeden z prelegentów odnosił się do swoich obserwacji dotyczących poruszonego w artykule zagadnienia. Stwierdził, że po zmianie umiejscowienia wylotka w ciągu dnia z bardzo silnymi lotami, przez wiele godzin (a nawet kolejnego dnia) robotnice szukały go tam, gdzie był poprzednio, podczas gdy trutnie od razu nalatywały się na właściwe miejsce. Wyjaśnienie tego zjawiska może być dwojakie. Po pierwsze, robotnice mogą mieć zdecydowanie silniejszy instynkt powrotu w to samo miejsce niż trutnie. Po drugie, te ostatnie kierują się wzrokiem w o wiele większym stopniu niż robotnice, a więc już z daleka widzą otwór ulowy. Z badań wynika też, że nawet w przypadku malowania uli na różne kolory kilka procent pszczół robotnic może w przeciągu swojego życia zmienić ul w pasiece. Biorąc pod uwagę wszystkie te okoliczności, można przyjąć, że w każdych warunkach robotnice będą błądziły zdecydowanie mniej niż trutnie.

Eksperyment badający wpływ rozstawienia uli na przetrwanie rodzin. W grupie 1 ule ustawione były
jeden przy drugim, w grupie 2 natomiast, w odległościach od 30 do 80 metrów od siebie

Druga część eksperymentu profesora polegała na obserwacji wpływu ewentualnej rójki lub wymiany matki na dalszy los rodziny. Rzecz jasna nie wykonywano żadnych zabiegów przeciwrójkowych. Pierwszy rok w obu grupach przetrwało po 11 rodzin, a zatem przeżywalność w nich była taka sama. W drugim roku w „pasiece” cztery rodziny nie wyroiły się, dwie wyroiły się i nastąpiła skuteczna naturalna zmiana matki, natomiast pięć rodzin wyroiło się, ale ostatecznie matkom nie udało się podjąć czerwienia. Profesor nie jest w stanie jednoznacznie podać przyczyn tego zjawiska. Twierdzi jednak, że przed kilkoma ulami znalazł martwe młode matki, co w jego ocenie może świadczyć o tym, iż wracając z lotów godowych wleciały do obcych uli i zostały tam zabite. W drugiej grupie nie wyroiły się również cztery rodziny, natomiast z pozostałych siedmiu, które wydały roje, tylko w dwóch nie udało się zastąpić matek młodymi. Proporcje były więc odwrotne. Profesor uważa, że z racji małej próby nie jest to wynik statystycznie istotny, ale na pewno sugestywny i wskazuje na pewną tendencję i prawidłowość.

Ule z grupy 1 - rozstawione tak, jak standardowo rozmieszcza się ule w pasiekach

Trzecia część eksperymentu polegała na obserwacji populacji dręcza pszczelego w obu grupach oraz jej wpływu na przeżywalność. W pierwszym roku eksperymentu w zasadzie nie zaobserwowano znaczących różnic w populacji pasożytów, a samo porażenie nie było duże. W lecie drugiego roku w rodzinach z obu grup, które się nie wyroiły, populacja roztoczy osiągnęła bardzo wysoki poziom. W 48-godzinnym osypie znajdowano nawet kilkaset sztuk. W rodzinach, które się wyroiły nastąpił natomiast wzrost populacji roztoczy, ale do akceptowalnego poziomu. W ulach ustawionych blisko siebie populacja ta zaczęła znów gwałtownie rosnąć w końcu roku, kiedy zaczęły się osypywać niewyrojone rodziny. Nie stwierdzono natomiast tego zjawiska w rodzinach, które były ustawione daleko od siebie. Rzecz jasna, w jednej grupie były to tylko 2 rodziny, a w drugiej 5 (pozostałe rodziny z braku matki wycofano z eksperymentu), więc trudno mówić o statystycznie zasadnym wnioskowaniu, ale sam profesor stwierdza, że ta tendencja już o czymś świadczy. W obu grupach w jesieni lub zimie wieńczącej drugi sezon osypały się rodziny, które wcześniej się nie wyroiły. Osypały się również dwie rodziny, które wyroiły się, ale znajdowały się w grupie uli ustawionych blisko siebie – te, w których z końcem lata znacząco zwiększyła się populacja roztoczy. Profesor sugeruje, że wzrost ten nastąpił z powodu rabowania słabnących rodzin przez sąsiednie. Wystąpił więc efekt tzw. „roztoczowej bomby”.

Grupa rodzin utrzymywanych w trakcie eksperymentu w 1 korpusie Langstrotha

Podsumowując, z dwudziestu czterech rodzin eksperyment przetrwało pięć, które wyroiły się i były rozstawione w odległościach kilkudziesięciu metrów od siebie. Według profesora połączenie obu tych czynników było istotne z punktu widzenia przetrwania rodzin do trzeciego sezonu.

Tym rodzinom, wraz z ich wzrostem, dodawano kolejne korpusy

Kolejna hipoteza profesora dotyczyła pozytywnego wpływu względnie niewielkiej kubatury ula (siedliska) na zdrowie rodziny pszczelej. W eksperymencie profesor ponownie porównał dwie grupy po dwanaście rodzin. Wszystkie rodziny utworzone były w tym samym czasie i w takiej samej sile (2 plastry z czerwiem obsiadane przez pszczoły). Do każdego z tych odkładów podano matki wywodzące się od jednej reproduktorki, aby wyeliminować ewentualny wpływ różnej „genetyki” pszczół na wynik badania. Przez cały czas trwania eksperymentu rodziny nie były leczone przeciwko warrozie i nie prowadzono zabiegów przeciwrójkowych. Tym razem zmienną miała być kubatura pszczelego siedliska. Pierwsza grupa umieszczona została w jednym korpusie Langstrotha (42 litry). Drugą grupę również osadzono w jednym korpusie, ale wraz ze wzrostem rodzin dokładano kolejne. W pierwszym roku eksperymentu różnice pomiędzy grupami nie były znaczące. Największe ujawniły się dopiero wiosną kolejnego roku. Populacje w małych ulach rosły średnio do około dziesięciu tysięcy pszczół i na tym etapie się stabilizowały. Z tej grupy wyroiło się dziesięć na dwanaście rodzin. Niektóre z rodzin wyroiły się kilkakrotnie lub wychodziły z nich drużaki, a nawet kolejne roje. Złapano 10 rójek, ale (jak stwierdził profesor) zdecydowanie nie były to wszystkie. W obszernych ulach populacja osiągnęła średnio około trzydziestu tysięcy pszczół. W tej grupie wyroiły się tylko dwie rodziny pszczele.

kształtowanie się średniego porażenia roztoczami
w dużych ulach (niebieski) oraz w małych (czerwony)

W toku eksperymentu badano regularnie poziom porażenia dręczem pszczelim. W małych ulach populacja już od początku drugiego roku obserwacji była mniejsza i utrzymywała się na względnie niezmienionym poziomie przez cały rok, aż do jesieni, kiedy osiągnęła poziom około 2% porażenia. Liczba roztoczy w dużych ulach zwiększała się natomiast przez cały rok, a rodziny zaczęły się osypywać już na przełomie sierpnia i września. W tym czasie w czterech spośród małych uli populacja roztoczy zaczęła się gwałtownie powiększać. Profesor uważa, że było to spowodowane rabowaniem osypujących się dużych rodzin właśnie przez te cztery. Seeley stwierdził, że z jednej strony był to jego błąd, jako badacza, gdyż obie grupy były ustawione zbyt blisko siebie (w odległości jedynie 60 metrów). Jednak właśnie dzięki temu zaobserwował ciekawe zjawisko. Zimę po drugim sezonie przeżyły tylko dwie rodziny z grupy trzymanej w dużych ulach (te, które się wyroiły) i aż osiem z małych uli. Spośród tej ostatniej grupy osypały się właśnie te, które rabowały w jesieni osypujące się rodziny.

Z małych uli nie pozyskano w ogóle miodu, natomiast po dwóch sezonach żyło osiem zdrowych rodzin. Z dużych rodzin pozyskano ponad dwieście kilogramów miodu, ale po dwóch latach żyły jedynie dwie rodziny. Profesor potwierdził więc znaczenie wielkości ula dla uzyskiwanych wyników – dla zbiorów miodu, rojliwości rodzin (co wydawało się oczywiste) i przede wszystkim ich przeżywalności.


część 4