Генетична мінливість і здатність до адаптації бджолиних сімей
Кожен бджоляр бажає мати на пасіці сім`ї бджіл, що виробляють, перш за все, багато меду, а також стійкі до хвороб, миролюбні і т.п. Ці властивості обумовлені генами. Генетична інформація визначає особливість бджолиних сімей. Виробництво меду, висновок розплоду і інші цікаві для бджоляра властивості сімей бджіл, виникають також і під впливом середовища. Слід згадати, що кожен рік оцінка певної сім`ї буває різною, наприклад, з точки зору виробництва меду і кількості вирощеного розплоду. Однак найбільший інтерес представляє коло можливостей формування і збереження бджолиних сімей, або, простіше кажучи, збереження цих властивостей. Селекціонери, проводячи селекційні роботи, формують їх у сфері цікавить поведінки сімей. Це є нелегким завданням, оскільки біологія розмноження бджіл створює певні труднощі.Специфіка будь-якої сім`ї полягає в тому, що вона має одну матку, яка впливає на різноманітність генетичного складу популяції робочих бджіл, а це випливає з існування явища поліандрії. Цей термін означає багаторазову копуляцію бджолиної матки і отримання сперматозоїдів від кожного, копуліруют з нею самця. В результаті цього явища в сім`ї з`являються групи бджіл- «напівсестер», що походять від однієї матки і від різних батьків. Кожен трутень вносить свій біологічний внесок в популяцію робочих бджіл. Є привід замислитися над таким станом. Відповідь на вигляд простий. Вважається, що бджолина сім`я має велику вигоду від спарювання матки з багатьма трутнями. Такий спосіб спарювання визначає генетичну мінливість всередині бджолиної сім`ї.
Бджолині сім`ї з дуже різноманітним генетичним складом повинні мати перевагу перед сім`ями з малим генетичною різноманітністю. Ці переваги знаходять відображення в багатьох властивостях, що цікавлять також і нас, бджолярів. До цих властивостей відноситься: швидке розвиток, стійкість до захворювань і, звичайно ж, медопродуктивность, яка з біологічної точки зору виражається в накопиченні кормових запасів. Визначаючи переваги цих рис, можемо говорити про функціонування сім`ї, як єдиного цілого. Це все, що відноситься до бджолиної сім`ї, служить для виживання і збереження генів. Накопичення кормових запасів необхідно для того, щоб пережити зиму, коли в умовах різкого клімату майже 80% бджолиних сімей можуть не перезимувати. Поліандрія у бджіл проявляється у формуванні реакції сімей на умови середовища, так званої адаптації до постійно змінюваних умов.
У бджіл все особини сім`ї трудяться для загального блага, і тільки такі дії можуть дати їм певну вигоду. Кожна з особин сім`ї не в змозі існувати по-окремо, а коли виникає така ситуація, гине через кілька годин. У групі їхня здатність до виживання зростає. Матка живе кілька років, трутні - близько 60 днів, а окрема бджола може в родині прожити навіть більш 300 днів.
В даний час прагнуть дізнатися еволюційний механізм поліандрії. Якщо матка є єдиною особиною, здатної спаровуватися з трутнями, то ми повинні мати справу з громадської еволюцією бджіл. Багаторазова копуляція зменшує кровну спорідненість між бджолами, і таким чином повинна приводити до зниження селекції. Незважаючи на знайомство в загальних рисах з роллю багаторазової каплиці, докладні знання її механізму та значення її для бджіл є великим питанням. Тому пропонується багато різних гіпотез, що пояснюють формування поліандрії, концентруючись, в основному, на гіпотезі генетичної мінливості. Зосереджується вона на тривалому пошуку родиною з високою адаптаційної здатністю. Мінливість дозволяє багатьом каст бджіл спеціалізуватися на виконанні певних завдань. Можна припустити, що чим вище мінливість, тим чіткіше й ефективніше реакція сімей на зміну умов середовища. Вважається, що Oldroyd і ін. (1992), а також Fuchs і Schade (1994) визначили, що з точки зору бджоляра сім`ї з вищої генетичної мінливістю бджіл є кращими.
У 2006 р Mattila і Seeley провели цікавий експеримент. Створили сім`ї з протилежними генетичної мінливості і порівнювали їх з багатьох біологічним параметрам. Користуючись штучним заплідненням, отримували сім`ї, створені з бджіл з великою генетичною мінливістю (від маток, запліднених спермою 15 трутнів), і сім`ї, створені з бджіл з малої генетичної мінливістю (матки запліднені спермою одного трутня). Виявилося, що висока мінливість особин дозволила отримати переваги над сім`ями з малої генетичною мінливістю в кожному з аналізованих властивостей. Однак для визначення різниці потрібен час, так як на початку функціонування експериментальних сімей різниця була невелика і не знаходила статистичного підтвердження. У цікавлять бджолярів параметрах, якими є кількість вирощуваного розплоду, статистично достовірна різниця стала відзначатися лише через 10 днів. Сім`ї з високою генетичною мінливістю мали 6000 см2 осередків, зайнятих бджолиним розплодом, в той час як сім`ї з низькою мінливістю мали близько 4000 см2 осередків, зайнятих бджолиним розплодом. Перші бджолосім`ї помітно краще вирощували щораз більше розплоду, що підтверджувалося регулярними вимірами. У той же час в слабких сім`ях, з малою мінливістю, кількість вирощуваного розплоду стабілізувався на певному рівні. До кінця серпня ця різниця радикально зросла. Сильні сім`ї добре вирощували розплід на площі близько 12 тис. См2, а слабкі - на площі чи близько 4000 см2.
Кількість вирощеного в сім`ях розплоду знайшло відображення у величині популяції робочих бджіл, зборах корми і виживання експериментальних сімей. З досліджень відомо, що кількість робочих бджіл у сім`ях є вирішальним для відповідного використання хабар, а з біологічної точки зору просто в накопиченні відповідного запасу корму на той період, коли він зазвичай відсутня, наприклад, на зиму. Виявилося, що сім`ї з високою мінливістю вирощували в найкращий час навіть 12 тис. Робочих бджіл, в той час як сім`ї з низькою мінливістю - тільки-но 4 тис. Бджіл. Повним відображенням зазначених параметрів було визначення маси сімей на кінець сезону. З практичної точки зору це цікавий підхід, оскільки таким способом підводиться підсумок всього змісту сімей, а саме: кількість зібраного корму, вирощеного розплоду, виробленого воску і кількість робочих бджіл. Про разючий перевагу сімей з матками, злучитися з 15-ю трутнями (висока мінливість), свідчить факт отримання високої загальної маси. В середині вересня зазначалося, що середня маса їх становила близько 10 кг, тоді як сім`ї маток, злучитися з одним трутнем (мала мінливість) придбала масу не більше 4-х кг. Проведені дослідження показали і хорошу реакцію сімей з високою мінливістю на умови середовища. З точки зору бджоляра сім`ї нарощують силу, збирають корм, і це забезпечує бджолярам отримання високих медозборів, а також зміст пасіки в хорошому санітарно-гігієнічному стані. Тому нічого дивного, що зимівлю пережило 25% сімей з високою мінливістю, тоді як сім`ї з низькою мінливістю загинули або на початку зими, або під час зимівлі.
Проводилися дослідження мали деякий загальний елемент з приводяться результатами Mattila і Seeley (2006). В деякий момент також вирішили погодитися з оцінкою проблеми генетичної мінливості сімей і їх здатності до адаптації. Здатність до адаптації проявляється також у кількості тих, що вижили роїв і ефективних спарювань трутнів з матками. Властивості бджолиної сім`ї збільшувати ймовірність відпускання роїв і високої кількості дорослих трутнів вказують на її адаптаційну здатність. Кількість тих, що виживають роїв і трутнів, які продовжують репродукційний успіх, важкі для визначення під час життя материнської сім`ї. Ця картина відрізняється від сім`ї, що живе без матки, в якій відтворюють тільки бджоли (трутівки), і термін життя такої сім`ї цілком визначений, так як безматочна сім`я гине. У дуже короткий період свого життя вона не в змозі відпускати рої, а трутні від таких бджіл-трутовок є єдиним фактором, який можна розглядати як адаптаційну здатність.
Безматочні сім`ї, одержувані з бджіл від маток, запліднених спермою різної кількості трутнів (1, 10 і 20), порівнювалися з сім`ями, матки яких запліднилися природним шляхом (контроль). Виявилося, що не можна однозначно стверджувати, ніби зростання генетичної мінливості гарантується великою кількістю копуліруют трутнів, і говорити про адаптаційної здатності, яка виражається кількістю виробленого потомства (трутнів). Швидше прямо навпаки - ми як раз отримали зменшення кількості трутнів, виведених трутовками з семеек з більшою мінливістю. Порівнюючи наші результати з даними, отриманими Mattila і Seeley (2006), виявилося, що в наших дослідженнях не підтвердилися, щоб сімейки виводили більше трутнів при більшій мінливості, як це стверджували названі вчені, говорячи про великим кількості виведених трутнів в сімейках з високою мінливістю.
З практичного боку високу кількість копуліруют трутнів дозволяє матці створювати високу генетичну мінливість в бджолосім`ї. Прибутком для сім`ї є отримання властивостей, що забезпечують поширення генів, а прибутком для бджоляра є існування на пасіці сильних сімей з високою продуктивністю. Тому потрібно прагнути до отримання маток, злучитися з великою кількістю трутнів.
Pszczelarstwo №8 / 08
Janusz Bratkowski Jerzy Wilde
Пер. В. Єфімов
