Παρασκευή, 6 Μαΐου 2016

Βιολογία, μορφολογία, ανατομία και φυσιολογία μέλισσας


1. ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ 

Η μέλισσα είναι έντομο ολομετάβολο και για την ολοκλήρωση του βιολογικού της κύκλου διέρχεται από τα στάδια του αυγού, της προνύμφης, της πλαγγόνας μέχρι να φτάσει στο στάδιο της ενήλικης μέλισσας (εικόνα 1).


 Το αυγό (εικόνα 2) είναι στενόμακρο, όρθιο στη αρχή, ενώ πλαγιάζει καθώς περνάνε οι μέρες. Χρειάζεται 3 μέρες μέχρι να εκκολαφθεί και να βγει η προνύμφη. 
Η προνύμφη (εικόνα 2) υπόκειται σε 5 εκδύσεις. Τρέφεται με άφθονο βασιλικό πολτό  όταν η προνύμφη προορίζεται για βασίλισσα, ενώ με μίγμα λίγου βασιλικού πολτού, γύρης και μελιού όταν προορίζεται για εργάτρια. Πριν από την 5η έκδυση, το κελί σφραγίζεται και η προνύμφη πλέκει το κουκούλι μέσα στο οποίο θα νυμφωθεί.  
Το στάδιο της πλαγγόνας  (εικόνα 2)  αρχίζει μετά την 5η έκδυση. Μέσα στο κουκούλι επιτελείται η διαδικασία της μεταμόρφωσης του εντόμου,σχηματίζονται τα διάφορα όργανα και, όταν ολοκληρωθεί ο βιολογικός κύκλος, η ενήλικη μέλισσα κόβει το κερί με τις σιαγόνες της και εξέρχεται.



Μέσα στην κυψέλη παρατηρείται το φαινόμενο του πολυμορφισμού, καθώς συναντάμε η βασίλισσα, τις εργάτριες μέλισσες και τους κηφήνες. Στον πίνακα 1 βλέπουμε τις μέρες που χρειάζεται κάθε μορφή μέχρι την ολοκλήρωση του βιολογικού κύκλου. Έτσι, η βασίλισσα χρειάζεται 16 ημέρες, η εργάτρια 21 και ο κηφήνας 24 ημέρες.

               Πίνακας 1. Ημέρες που απαιτούνται για την ανάπτυξη κάθε σταδίου στη μέλισσα. 




2. ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΦΥΛΟΥ ΚΑΙ ΚΑΣΤΑΣ 

Η βασίλισσα γεννάει δύο ειδών αυγά: γονιμοποιημένα και αγονιμοποίητα. Τα αγονιμοποίητα θα δώσουν αρσενικά άτομα (κηφήνες), ενώ τα γονιμοποημένα θηλυκά άτομα (εργάτριες ή βασίλισσες). Αυτή η διαφοροποίηση ονομάζεται διαφοροποίηση φύλου (εικόνα 3). Το γονιμοποιημένο αυγό μπορεί να εξελιχθεί σε εργάτρια ή βασίλισσα ανάλογα με τη διατροφή.  Έτσι, η προνύμφη που προορίζεται για βασίλισσα τρέφεται αποκλειστικά με άφθονο βασιλικό πολτό, ενώ αν προορίζεται για εργάτρια, τρέφεται αρχικά με λίγο βασιλικό πολτό και έπειτα με ένα μίγμα βασιλικού πολτού, γύρης και μελιού. Αυτή η διαφοροποίηση λέγεται διαφοροποίηση κάστας. Ουσιαστικά, δηλαδή, ο βασιλικός πολτός κάνει τη διαφορά καθώς οι προνύμφες που διατρέφονται με άφθονη ποσότητα αυτού παράγουν αυξημένα ποσά νεανικής ορμόνης (juveline hormone), με αποτέλεσμα τη διαφοροποίηση της προνύμφης σε βασίλισσα.




3. Η ΚΟΙΝΩΝΙΑ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ 

Το μελίσσι θα πρέπει να αντιμετωπίζεται σαν μια οντότητα, καθώς κάθε μέλισσα δε μπορεί να επιβιώσει μόνη της. Πρόκειται, δηλαδή, για έναν υπεροοργανισμό, κάθε μέλος του οποίου επιτελεί έναν συγκεκριμένο σκοπό.  Σε κάθε μελίσσι βρίσκουμε μια βασίλισσα, μερικές χιλιάδες εργάτριες μέλισσες (10.000-40.000) και-  κατά περιόδους-  μερικές εκατοντάδες κηφήνες (έως 2.000). Η ύπαρξη διαφορετικών μορφών του ίδιου είδους
λέγεται πολυμορφισμός.
Η βασίλισσα (εικόνα 4) έχει μακριά κοιλιά λόγω των ανεπτυγμένων ωοθηκών της και κοντή προβοσκίδα. Έχει κεντρί, ενώ δεν έχει κηρογόνους αδένες, ούτε όργανα συλλογής και μεταφοράς της γύρης. Ζει ως και 5 χρόνια και η δουλειά της είναι να γεννάει και να διατηρεί την ισορροπία

του μελισσιού με τις φερομόνες που εκκρίνει. Κατά μέσο όρο γεννάει 1500 αυγά κάθε μέρα, ενώ τρέφεται αποκλειστικά με βασιλικό πολτό από τις νεαρές εργάτριες.  

Εικόνα 4. Βασίλισσα.



Μόλις η βασίλισσα εξέλθει από το κελί, αρχικά ψάχνει και θανατώνει, κεντρίζοντάς τις, τις υπόλοιπες βασίλισσες πριν βγουν από τα κελιά τους. Αν εξέλθουν ταυτόχρονα δύο ή περισσότερες βασίλισσες, μάχονται μέχρι να επιβιώσει μόνο μια. Μετά από 7 ημέρες, και αφού έχει ωριμάσει σεξουαλικά, βγαίνει από την κυψέλη και κάνει τη λεγόμενη γαμήλια πτήση, κατά την οποία γονιμοποιείται από 8-10 κηφήνες κατά μέσο όρο. Από το σύνολο των σπερματοζωαρίων, κρατά περίπου 7 εκατομμύρια στη σπερματοθήκη της, τα οποία χρησιμοποιεί σε όλη της τη ζωή. Μετά τη σύζευξη, επιστρέφει στην κυψέλη και μετά από μερικές ώρες αρχίζει να ωοτοκεί. Το ζευγάρωμα των κηφήνων με τη βασίλισσα φαίνεται να μη διέπεται από κάποια επιλογή, αν και οι κηφήνες προτιμούν τη βασίλισσα που φέρει το σημάδι ζευγαρώματος, δείγμα ότι έχει ήδη συζευχθεί.  Ο ρυθμός ωοτοκίας της βασίλισσας εξαρτάται από το γενετικό υλικό αυτής, την ηλικία, τις καιρικές συνθήκες, τη μελιτοφορία και τον διαθέσιμο χώρο. Από αυτούς τους παράγοντες, ο μελισσοκόμος μπορεί να παρέμβει στον πρώτο και τον τελευταίο, με σκοπό τη μεγαλύτερη παραγωγή μελιού.




 Η  εργάτρια  έχει μικρότερο μέγεθος, μεγαλύτερα φτερά και μακριά προβοσκίδα σε σχέση με τη βασίλισσα, ενώ διαθέτει αδένες για την παραγωγή βασιλικού πολτού και κεριού και όργανα συλλογής νέκταρος και γύρης. Ζει από 1-6 μήνες. Όταν υπάρχει άφθονη τροφή και οι μέλισσες εργάζονται διαρκώς, οι εργάτριες ζουν περίπου 1 μήνα, ενώ το χειμώνα που βρίσκονται εντός της κυψέλης και δεν καταναλώνουν ενέργεια, ζουν μέχρι και 6 μήνες. Μέσα στην κυψέλη υπάρχει κατανομή των εργασιών, και κάθε εργάτρια μπορεί να ασχολείται με τον καθαρισμό της κυψέλης και των κελιών, τον αερισμό και τη φρούρηση της κυψέλης, την περιποίηση της βασίλισσας και του γόνου, το χτίσιμο των κηρήθρων και τη συλλογή και την επεξεργασία της τροφής.

 (εικόνα 6) 


Ο κηφήνας (εικόνα 6) είναι πιο μεγαλόσωμος, με σώμα χοντρό και κυλινδρικό και μεγαλύτερες πτέρυγες. Δεν έχει κεντρί, ενώ η προβοσκίδα του είναι κοντή. Επίσης, δεν έχει αδένες για την παραγωγή βασιλικού πολτού ή κεριού, αλλά ούτε και όργανα συλλογής τροφής. Οι κηφήνες ζουν περίπου 2 μήνες, ενώ δε βρίσκονται στην κυψέλη όλο το χρόνο, αλλά μόνο όταν υπάρχει αφθονία τροφής. Οι κηφήνες ωριμάζουν αναπαραγωγικά 12 ημέρες μετά την έξοδο από το κελί, ενώ καθένας παράγει περίπου 10 εκατομμύρια σπερματοζωάρια.Η σύζευξη γίνεται σε συγκεκριμένες περιοχές, που λέγονται  περιοχές συγκέντρωσης κηφήνων. Αμέσως μετά τη σύζευξη, οι κηφήνες πεθαίνουν, καθώς τα γεννητικά τους όργανα αποκολλώνται από το σώμα τους.


4. Η ΦΩΛΙΑ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ 

Η φωλιά των μελισσών είναι ένας κοίλος χώρος, μέσα στον οποίο χτίζουν τις κηρήθρες για την εκτροφή του γόνου και την αποθήκευση γύρης και μελιού. Οι μέλισσες κτίζουν τις κηρήθρες κολλώντας τις στην οροφή της φωλιάς, τη μια παράλληλα προς την άλλη και με απόσταση περίπου 1 cm τη μια από την άλλη.  Κάθε κηρήθρα αποτελείται από κανονικά εξάγωνα, κτισμένα σε οριζόντια διάταξη και από τις δύο πλευρές (εικόνα 7). Ο πυθμένας των κελιών είναι κανονικό εξάγωνο και το κάθε κελί είναι έτσι τοποθετημένο, ώστε ο πυθμένας του να έρχεται σε επαφή με τους πυθμένες τριών άλλων κελιών της αντίθετης πλευράς. Με αυτόν τον τρόπο, επιτυγχάνεται ο μεγαλύτερος αριθμός κελιών σε συγκεκριμένο χώρο, γι’ αυτό η κηρήθρα θεωρείται θαύμα της αρχιτεκτονικής των ζώων. Επίσης, η κηρήθρα έχει ελαφριά κλίση προς τα πάνω, της τάξεως των 13ο, ώστε να μη χύνεται το μέλι.

5. Η ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ 

Η τροφή των μελισσών πρέπει να περιέχει απαραιτήτως υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, στερόλες, βιταμίνες, μέταλλα και ιχνοστοιχεία και νερό. Πέρα από το νερό, πλέον απαραίτητα διατροφικά στοιχεία είναι οι υδατάνθρακες και οι πρωτεΐνες.  Οι υδατάνθρακες (σάκχαρα) αποτελούν την κυριότερη πηγή ενέργειας για τις μέλισσες.
Οι σημαντικότεροι από αυτούς για τη διατροφή της μέλισσας είναι η γλυκόζη, η φρουκτόζη και η σουκρόζη (σακχαρόζη). Το νέκταρ περιέχει 5-80% σάκχαρα, κυριότερο των οποίων είναι η σακχαρόζη. Αντίθετα, κυρίαρχα σάκχαρα του μελιού είναι η γλυκόζη και φρουκτόζη, ενώ η περιεκτικότητα του μελιού σε σάκχαρα είναι κατά μέσο όρο 83%. Αν και το νέκταρ μετατρέπεται σε μέλι πριν καταναλωθεί, μπορεί να τροφοδοτηθεί και απευθείας ως πηγή ενέργειας. Η διαδικασία μετατροπής του νέκταρος σε μέλι περιλαμβάνει κυρίως δύο διεργασίες: την υδρόλυση της σουκρόζης του νέκταρος προς γλυκόζη και φρουκτόζη και τη συμπύκνωση ώστε η υγρασία (νερό) να μειωθεί περίπου στο 17%. Οι διεργασίες αυτές καθιστούν το μέλι πολύ πιο πλούσια ενεργειακά τροφή από το νέκταρ.
Οι πρωτεΐνες είναι η πρώτη ύλη για να δομηθούν οι μύες, οι ιστοί και οι διάφοροι αδένες του σώματος της μέλισσας. Χωρίς πρωτεΐνη, ο γόνος δεν αναπτύσσεται και το μελίσσι αργά ή γρήγορα θα πεθάνει.
Αποκλειστική πηγή πρωτεΐνης για τις μέλισσες είναι η γύρη, αν και ο μελισσοκόμος μπορεί να παρέμβει, παρέχοντας τροφές που περιέχουν πρωτεΐνη. Όμως, κανένα υποκατάστατο γύρης δεν είναι τόσο αποτελεσματικό όσο η φυσική γύρη (εικόνα 8). Αν και η γύρη είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη του γόνου, είναι επίσης μείζονος σημασίας στα πρώτα στάδια της ζωής της μέλισσας για την ανάπτυξη του αδενικού και γεννητικού συστήματος.

Η  γύρη  περιέχει 7,5-35% πρωτεΐνη, ανάλογα το φυτό από το οποίο προέρχεται. Επίσης, περιέχει λιγότερο από 0,5% στερόλες, οι οποίες είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη των μελισσών, ενώ και τα ανόργανα άλατα αποτελούν σημαντική πηγή θρεπτικών συστατικών για τις μέλισσες. Όταν η γύρη συλλέγεται από τις μέλισσες, εμπλουτίζεται με ένζυμα και άλλες ουσίες, με αποτέλεσμα να διατηρείται στα κελιά για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να χαλάει. Η θρεπτική αξία της γύρης σχετίζεται άμεσα με την προέλευσή της. Γύρεις από οπωροφόρα είναι πολύ θρεπτικές για τις μέλισσες, σε αντίθεση με αυτές από κωνοφόρα, οι οποίες μάλιστα δεν προτιμώνται από τις μέλισσες. Καταλληλότερη γύρη είναι αυτή που προέρχεται από διάφορα φυτά, καθώς είναι πιο ισορροπημένη από διατροφικής πλευράς. Σε σχέση με την πηγή προέλευσης, πολύ θρεπτικές γύρες για τις μέλισσες είναι αυτές των εσπεριδοειδών, της χαρουπιάς, της ερείκης, της καστανιάς κ.ά.

 Εικόνα 8. Αριθμός κελιών με σφραγισμένο γόνο σε μελίσσι που τρέφεται με γύρη (Α),
υποκατάστατα γύρης (Β, Γ) και χωρίς πρωτεϊνούχο τροφή (Δ).
Χρόνος σε ημέρες
Αριθμός κελιών με σφραγισμένο γόνο


6. ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΤΗΣ ΚΥΨΕΛΗΣ 

Όπως έχουμε πει ήδη, υπάρχουν σημαντικές μορφολογικές και ανατομικές διαφορές μεταξύ των τριών διαφορετικών μορφών εντός της κυψέλης, δηλαδή της εργάτριας, της βασίλισσας και του κηφήνα. Αυτές οι διαφορές δίνονται συνοπτικά στον πίνακα 2.

Πίνακας 2. Μορφολογικές και ανατομικές διαφορές μεταξύ εργάτριας, βασίλισσας και κηφήνα. 

Δρ Ελευθέριος Αλυσσανδράκης, Γεωπόνος, MSc στη Φυτοπροστασία, Διδάκτορας Εντομολογίας/ Μελισσοκομίας, εκπαιδευτικός και ερευνητικός συνεργάτης του Τ.Ε.Ι. Κρήτης



Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου