Η αποικία μελισσών και η οργάνωσή της: Ποια είναι τα στάδια ανάπτυξης των μελισσών

Οι μέλισσες είναι κοινωνικά έντομα, που σημαίνει ότι ζουν μαζί σε μεγάλες, καλά οργανωμένες ομάδες. Τα κοινωνικά έντομα είναι έντομα υψηλής εξέλιξης που ασχολούνται με μια ποικιλία πολύπλοκων εργασιών που δεν ασκούνται από το πλήθος των μοναχικών εντόμων. Η επικοινωνία, η πολύπλοκη κατασκευή φωλιών, ο περιβαλλοντικός έλεγχος, η άμυνα και ο καταμερισμός της εργασίας είναι μερικές μόνο από τις συμπεριφορές που έχουν αναπτύξει οι μέλισσες για να συνυπάρχουν με επιτυχία σε κοινωνικές αποικίες. Αυτές οι συναρπαστικές συμπεριφορές καθιστούν τα κοινωνικά έντομα γενικά, και τις μέλισσες ειδικότερα, από τα πιο συναρπαστικά πλάσματα στη γη.

Μια αποικία μελισσών αποτελείται συνήθως από τρία είδη ενήλικων μελισσών: εργάτριες, κηφήνες και βασίλισσα. Αρκετές χιλιάδες εργάτριες μέλισσες συνεργάζονται στην κατασκευή φωλιών, στη συλλογή τροφής και στην εκτροφή του γόνου. Κάθε μέλος έχει ένα συγκεκριμένο έργο να εκτελέσει, που σχετίζεται με την ενήλικη ηλικία του. Όμως για την επιβίωση και την αναπαραγωγή απαιτούνται οι συνδυασμένες προσπάθειες ολόκληρης της αποικίας. Οι μεμονωμένες μέλισσες (εργάτριες, κηφήνες και βασίλισσες) δεν μπορούν να επιβιώσουν χωρίς την υποστήριξη της αποικίας.

Εκτός από τις χιλιάδες ενήλικες εργάτριες, μια αποικία έχει συνήθως μία μόνο βασίλισσα και αρκετές εκατοντάδες κηφήνες κατά τα τέλη της άνοιξης και το καλοκαίρι. Η κοινωνική δομή της αποικίας διατηρείται με την παρουσία της βασίλισσας και των εργατριών και εξαρτάται από ένα αποτελεσματικό σύστημα επικοινωνίας. Η διανομή χημικών φερομονών μεταξύ των μελών και οι επικοινωνιακοί “χοροί” είναι υπεύθυνοι για τον έλεγχο των δραστηριοτήτων που είναι απαραίτητες για την επιβίωση της αποικίας. Οι εργασιακές δραστηριότητες μεταξύ των εργατριών εξαρτώνται κυρίως από την ηλικία της μέλισσας, αλλά ποικίλλουν ανάλογα με τις ανάγκες της αποικίας. Η αναπαραγωγή και η δύναμη της αποικίας εξαρτώνται από τη βασίλισσα, την ποσότητα των αποθηκών τροφής και το μέγεθος του εργατικού δυναμικού. Καθώς το μέγεθος της αποικίας αυξάνεται μέχρι το μέγιστο των περίπου 60.000 εργατριών, αυξάνεται και η αποδοτικότητα της αποικίας.

Βασίλισσα

Κάθε αποικία έχει μόνο μία βασίλισσα. Επειδή είναι το μόνο σεξουαλικά ανεπτυγμένο θηλυκό, η κύρια λειτουργία της είναι η αναπαραγωγή. Παράγει τόσο γονιμοποιημένα όσο και μη γονιμοποιημένα αυγά. Οι βασίλισσες γεννούν τον μεγαλύτερο αριθμό αυγών την άνοιξη και στις αρχές του καλοκαιριού. Κατά τη διάρκεια της μέγιστης παραγωγής, οι βασίλισσες μπορεί να γεννούν έως και 1.500 αυγά την ημέρα. Σταδιακά παύουν να γεννούν αυγά στις αρχές Οκτωβρίου και παράγουν λίγα ή καθόλου αυγά μέχρι τις αρχές της επόμενης άνοιξης (Ιανουάριος). Μια βασίλισσα μπορεί να παράγει έως και 250.000 αυγά ετησίως και ενδεχομένως περισσότερα από ένα εκατομμύριο κατά τη διάρκεια της ζωής της.

Η βασίλισσα διακρίνεται εύκολα από τα άλλα μέλη της αποικίας. Το σώμα της είναι συνήθως πολύ μακρύτερο από το σώμα του κηφήνα ή των εργατριών, ιδίως κατά την περίοδο ωοτοκίας, όταν η κοιλιά της είναι πολύ επιμηκυμένη. Τα φτερά της καλύπτουν μόνο τα δύο τρίτα περίπου της κοιλιάς, ενώ τα φτερά τόσο των εργατριών όσο και των κηφήνων φτάνουν σχεδόν μέχρι την άκρη της κοιλιάς όταν είναι διπλωμένα. Ο θώρακας της βασίλισσας είναι ελαφρώς μεγαλύτερος από εκείνον των εργατριών, και δεν διαθέτει καλάθια γύρης. Το κεντρί της είναι καμπυλωτό και μακρύτερο από εκείνο της εργάτριας, αλλά έχει λιγότερα και μικρότερα αγκάθια. Η βασίλισσα μπορεί να ζήσει αρκετά χρόνια – μερικές φορές μέχρι και 5, αλλά ο μέσος όρος παραγωγικής ζωής είναι 2 έως 3 χρόνια.

Η δεύτερη σημαντική λειτουργία της βασίλισσας είναι η παραγωγή φερομονών που χρησιμεύουν ως κοινωνική “κόλλα” που ενώνει και βοηθά να δοθεί ατομική ταυτότητα σε μια αποικία μελισσών. Μια σημαντική φερομόνη -η λεγόμενη ουσία της βασίλισσας- παράγεται από τους κάτω αδένες της, αλλά και άλλες είναι επίσης σημαντικές. Οι ιδιότητες της αποικίας εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις ικανότητες ωοτοκίας και παραγωγής χημικών ουσιών της βασίλισσας. Το γενετικό της υλικό -μαζί με αυτό των κηφήνων με τους οποίους έχει ζευγαρώσει- συμβάλλει σημαντικά στην ποιότητα, το μέγεθος και την ιδιοσυγκρασία της αποικίας.

Περίπου μία εβδομάδα μετά την έξοδό της από το κελί της βασίλισσας, η βασίλισσα εγκαταλείπει την κυψέλη για να ζευγαρώσει με αρκετούς κηφήνες εν πτήσει. Επειδή πρέπει να πετάξει σε κάποια απόσταση από την αποικία της για να ζευγαρώσει (ο τρόπος της φύσης για την αποφυγή της ενδογαμίας), κάνει πρώτα κύκλο γύρω από την κυψέλη για να προσανατολιστεί στη θέση της. Φεύγει μόνη της από την κυψέλη και λείπει περίπου 13 λεπτά. Η βασίλισσα ζευγαρώνει, συνήθως το απόγευμα, με επτά έως δεκαπέντε κηφήνες. Οι κηφήνες είναι σε θέση να βρουν και να αναγνωρίσουν τη βασίλισσα από τη χημική της οσμή (φερομόνη). Εάν οι κακές καιρικές συνθήκες καθυστερήσουν την πτήση ζευγαρώματος της βασίλισσας για περισσότερες από 20 ημέρες, αυτή χάνει την ικανότητα να ζευγαρώνει και θα είναι σε θέση να γεννήσει μόνο μη γονιμοποιημένα αυγά, από τα οποία προκύπτουν κηφήνες.

Μετά το ζευγάρωμα η βασίλισσα επιστρέφει στην κυψέλη και αρχίζει να γεννά αυγά σε περίπου 48 ώρες. Απελευθερώνει πολλά σπερματοζωάρια από τη σπερματοθήκη κάθε φορά που γεννά ένα αυγό που προορίζεται να γίνει είτε εργάτρια είτε βασίλισσα. Εάν το αυγό της γεννηθεί σε μεγαλύτερο κελί μεγέθους κηφήνα, δεν απελευθερώνει σπέρμα. Η βασίλισσα παρακολουθείται συνεχώς και τρέφεται με βασιλικό πολτό από τις εργάτριες μέλισσες της αποικίας. Ο αριθμός των αυγών που γεννά η βασίλισσα εξαρτάται από την ποσότητα της τροφής που λαμβάνει και από το μέγεθος της εργατικής δύναμης που είναι ικανή να προετοιμάσει τα κελιά από κερί μέλισσας για τα αυγά της και να φροντίσει την προνύμφη που θα εκκολαφθεί από τα αυγά σε 3 ημέρες. Όταν η ουσία που εκκρίνει η βασίλισσα δεν είναι πλέον επαρκής, οι εργάτριες προετοιμάζονται να την αντικαταστήσουν. Η παλιά βασίλισσα και η νέα της κόρη μπορεί να είναι παρούσες στην κυψέλη για κάποιο χρονικό διάστημα μετά την αντικατάσταση.

Οι νέες (παρθένες) βασίλισσες αναπτύσσονται από γονιμοποιημένα αυγά ή από νεαρές προνύμφες εργάτριες ηλικίας όχι μεγαλύτερης των 3 ημερών. Οι νέες βασίλισσες εκτρέφονται υπό τρεις διαφορετικές συνθήκες: έκτακτη ανάγκη, αντικατάσταση ή σμηνουργία. Όταν μια παλιά βασίλισσα σκοτώνεται, χάνεται ή απομακρύνεται κατά λάθος, οι μέλισσες επιλέγουν νεότερες προνύμφες εργάτριες για να παράγουν βασίλισσες έκτακτης ανάγκης. Αυτές οι βασίλισσες εκτρέφονται σε εργατικά κελιά που έχουν τροποποιηθεί ώστε να κρέμονται κάθετα στην επιφάνεια της κηρήθρας. Όταν μια παλαιότερη βασίλισσα αρχίζει να αποτυγχάνει (μειωμένη παραγωγή βασιλικής ουσίας), η αποικία ετοιμάζεται να αναθρέψει μια νέα βασίλισσα. Οι βασίλισσες που παράγονται ως αποτέλεσμα της αντικατάστασης είναι συνήθως καλύτερες από τις βασίλισσες έκτακτης ανάγκης, καθώς λαμβάνουν μεγαλύτερες ποσότητες τροφής (βασιλικός πολτός) κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης.

Κηφήνες

Οι κηφήνες (αρσενικές μέλισσες) είναι οι μεγαλύτερες μέλισσες στην αποικία. Είναι γενικά παρόντες μόνο κατά τα τέλη της άνοιξης και το καλοκαίρι. Το κεφάλι του κηφήνα είναι πολύ μεγαλύτερο από εκείνο της βασίλισσας ή της εργάτριας και τα σύνθετα μάτια του συναντώνται στην κορυφή του κεφαλιού του. Οι κηφήνες δεν έχουν κεντρί, καλάθια γύρης ή αδένες κεριού. Η κύρια λειτουργία τους είναι να γονιμοποιούν την παρθένα βασίλισσα κατά τη διάρκεια της πτήσης ζευγαρώματος. Οι κηφήνες γίνονται σεξουαλικά ώριμοι περίπου μία εβδομάδα μετά την εμφάνισή τους και πεθαίνουν αμέσως μετά το ζευγάρωμα. Αν και οι κηφήνες δεν εκτελούν καμία χρήσιμη εργασία για την κυψέλη, η παρουσία τους θεωρείται σημαντική για την κανονική λειτουργία της αποικίας.

Ενώ οι κηφήνες συνήθως εξαρτώνται από τις εργάτριες για τροφή, μπορούν να τρέφονται μόνοι τους μέσα στην κυψέλη αφού γίνουν 4 ημερών. Δεδομένου ότι οι κηφήνες τρώνε τρεις φορές περισσότερη τροφή από τις εργάτριες, ένας υπερβολικός αριθμός κηφήνων μπορεί να προκαλέσει πρόσθετη πίεση στην παροχή τροφής της αποικίας. Οι κηφήνες παραμένουν στην κυψέλη έως ότου γίνουν περίπου 8 ημερών, οπότε αρχίζουν να πραγματοποιούν πτήσεις προσανατολισμού. Οι πτήσεις από την κυψέλη πραγματοποιούνται συνήθως μεταξύ μεσημεριού και 4:00 μ.μ. Δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ να παίρνουν τροφή από λουλούδια.

Όταν το φθινόπωρο αρχίζει το κρύο και οι πόροι γύρης/νεκταρίου λιγοστεύουν, οι κηφήνες συνήθως αναγκάζονται να βγουν στο κρύο και αφήνονται να λιμοκτονήσουν. Οι αποικίες χωρίς βασίλισσα, ωστόσο, τους επιτρέπουν να παραμένουν στην κυψέλη επ’ αόριστον.

Εργάτριες

Οι εργάτριες είναι οι μικρότερες και αποτελούν την πλειονότητα των μελισσών που καταλαμβάνουν την αποικία. Είναι σεξουαλικά μη ανεπτυγμένα θηλυκά και υπό κανονικές συνθήκες κυψέλης δεν γεννούν αυγά. Οι εργάτριες διαθέτουν εξειδικευμένες δομές, όπως αδένες τροφής γόνου, αρωματικούς αδένες, αδένες κεριού και καλάθια γύρης, που τους επιτρέπουν να εκτελούν όλες τις εργασίες της κυψέλης. Καθαρίζουν και γυαλίζουν τα κελιά, ταΐζουν τον γόνο, φροντίζουν τη βασίλισσα, απομακρύνουν τα σκουπίδια, χειρίζονται το εισερχόμενο νέκταρ, κατασκευάζουν κηρήθρες, φυλάνε την είσοδο και κλιματίζουν και αερίζουν την κυψέλη κατά τη διάρκεια των πρώτων εβδομάδων της ενηλικίωσής τους. Αργότερα ως μέλισσες πεδίου αναζητούν νέκταρ, γύρη, νερό και πρόπολη (χυμός φυτών).

Η διάρκεια ζωής του εργάτη κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού είναι περίπου 6 εβδομάδες. Οι εργάτριες που ανατρέφονται το φθινόπωρο μπορεί να ζήσουν έως και 6 μήνες, επιτρέποντας στην αποικία να επιβιώσει το χειμώνα και βοηθώντας στην ανατροφή νέων γενεών την άνοιξη πριν πεθάνουν.

Εργάτριες που γεννούν

Όταν μια αποικία μένει χωρίς βασίλισσα, αναπτύσσονται οι ωοθήκες αρκετών εργατριών και οι εργάτριες αρχίζουν να γεννούν μη γονιμοποιημένα αυγά. Η ανάπτυξη των ωοθηκών των εργατριών πιστεύεται ότι αναστέλλεται από την παρουσία γόνου και της βασίλισσας και των χημικών της ουσιών. Η παρουσία ωοτόκων εργατριών σε μια αποικία σημαίνει συνήθως ότι η αποικία ήταν χωρίς βασίλισσα για μία ή περισσότερες εβδομάδες. Ωστόσο, εργάτριες ωοτοκίας μπορεί επίσης να βρεθούν σε κανονικές αποικίες με “βασίλισσα” κατά την περίοδο της σμηνουργίας και όταν η αποικία διευθύνεται από μια φτωχή βασίλισσα. Οι αποικίες με ωοτόκες εργάτριες αναγνωρίζονται εύκολα: μπορεί να υπάρχουν από πέντε έως δεκαπέντε αυγά ανά κελί και οι κηφήνες με μικρό σώμα εκτρέφονται σε κελιά μεγέθους εργάτριας. Επιπλέον, οι εργάτριες ωοτοκίας διασκορπίζουν τα αυγά τους πιο τυχαία στις κηρήθρες γόνου και τα αυγά μπορούν να βρεθούν στα πλάγια του κελιού αντί στη βάση, όπου τα τοποθετεί η βασίλισσα. Ορισμένα από αυτά τα αυγά δεν εκκολάπτονται και πολλές από τις προνύμφες κηφήνων που εκκολάπτονται δεν επιβιώνουν μέχρι την ωρίμανση στα μικρότερα κελιά.

Ανάπτυξη των μελισσών

Και οι τρεις τύποι ενήλικων μελισσών περνούν από αναπτυξιακά στάδια προτού αναδειχθούν ως ενήλικες. Τα στάδια αυτά ονομάζονται συλλογικά γόνος. Ενώ τα στάδια ανάπτυξης είναι παρόμοια, διαφέρουν ως προς τη διάρκεια. Τα μη γονιμοποιημένα αυγά γίνονται κηφήνες, ενώ τα γονιμοποιημένα αυγά γίνονται είτε εργάτριες είτε βασίλισσες Η διατροφή παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη θηλυκών μελισσών- οι προνύμφες που προορίζονται να γίνουν εργάτριες λαμβάνουν λιγότερο βασιλικό πολτό και περισσότερο ένα μείγμα μελιού και γύρης σε σύγκριση με τις άφθονες ποσότητες βασιλικού πολτού που λαμβάνει η προνύμφη βασίλισσας.

Αυγά

Τα αυγά των μελισσών γεννιούνται κανονικά ένα ανά κελί από τη βασίλισσα. Κάθε αυγό είναι προσκολλημένο στον πυθμένα του κελιού και μοιάζει με μικροσκοπικό κόκκο ρυζιού. Όταν τοποθετείται για πρώτη φορά, το αυγό στέκεται όρθιο στην άκρη του. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της περιόδου ανάπτυξης των 3 ημερών το αυγό αρχίζει να λυγίζει. Την τρίτη ημέρα, το αυγό εκκολάπτεται σε μια μικροσκοπική προνύμφη και αρχίζει το στάδιο της προνύμφης.

Προνύμφη

Οι υγιείς προνύμφες έχουν λευκό μαργαριταρένιο χρώμα και γυαλιστερή εμφάνιση. Είναι κουλουριασμένες σε σχήμα “C” στο κάτω μέρος. Τα κελιά εργάτριας, βασίλισσας και κηφήνα καλύπτονται αφού οι προνύμφες είναι ηλικίας περίπου 5 ½, 6 και 6 ½ ημερών, αντίστοιχα. Κατά τη διάρκεια του προνυμφικού σταδίου, τρέφονται από ενήλικες εργάτριες μέλισσες, ενώ βρίσκονται ακόμη μέσα στα κελιά τους από κερί μελισσών. Η περίοδος αμέσως μετά το κάλυμμα του κυττάρου ονομάζεται στάδιο της προνυμφοκτονίας. Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου η προνύμφη εξακολουθεί να μοιάζει με κάμπιες, αλλά απλώνεται κατά μήκος μέσα στο κελί και κλωσάει ένα λεπτό μεταξωτό κουκούλι. Οι προνύμφες παραμένουν περλέ λευκές, παχουλές και γυαλιστερές κατά τη διάρκεια του προνυμφικού σταδίου.

Νύμφη

Μέσα στα μεμονωμένα κελιά που καλύπτονται με ένα κάλυμμα από κερί μέλισσας που παρέχεται από ενήλικες εργάτριες μέλισσες, τα προνυμφικά αρχίζουν να μετατρέπονται από την προνυμφική τους μορφή σε ενήλικες μέλισσες. Τα υγιή παραμένουν λευκά και γυαλιστερά κατά τα αρχικά στάδια της ανάπτυξης, παρόλο που το σώμα τους αρχίζει να παίρνει ενήλικες μορφές. Τα σύνθετα μάτια είναι το πρώτο χαρακτηριστικό που αρχίζει να παίρνει χρώμα- αλλάζει από λευκό σε καστανό-μωβ. Λίγο αργότερα, το υπόλοιπο σώμα αρχίζει να παίρνει το χρώμα της ενήλικης μέλισσας. Οι νέες εργάτριες, βασίλισσες και κηφήνες αναδύονται περίπου 12, 7 ½ και 14 ½ ημέρες, αντίστοιχα.