Ανατομικά χαρακτηριστικά μελισσών

Πεπτικό και απεκκριτικό σύστηµα.

 Το πεπτικό σύστηµα της µέλισσας ξεκινάει από το στόµα και καταλήγει στην έδρα. Χωρίζεται σε τρία µέρη, το πρόσθιο, το µέσο και το οπίσθιο έντερο. Το πρόσθιο έντερο περιλαµβάνει το φάρυγγα, τον οισοφάγο, τον πρόλοβο (ή µελιστόµαχο) και τον προστόµαχο. Το µέσο έντερο είναι το στοµάχι όπου γίνεται η πέψη. Τέλος, το οπίσθιο έντερο περιλαµβάνει την πυλωρική βαλβίδα µε τους σωλήνες Malpighi, το λεπτό και το παχύ έντερο, και καταλήγει στην έδρα. Με το πεπτικό σύστηµα συνδέονται και κάποιοι αδένες µείζονος σηµασίας, οι σιελογόνοι και οι υποφαρυγγικοί. Οι σιελογόνοι αδένες παράγουν το σάλιο, ενώ βρίσκονται στο κεφάλι και το θώρακα. Οι υποφαρυγγικοί αδένες βρίσκονται στο κεφάλι και παράγουν το βασιλικό πολτό στις νεαρές εργάτριες. Όταν η µέλισσα µεγαλώσει σε ηλικία, οι υποφαρυγγικοί αδένες ατροφούν και δεν παράγουν βασιλικό πολτό, αλλά εκκρίνουν ένα ένζυµο, την ιµβερτάση, το σηµαντικότερο ένζυµο για την παραγωγή µελιού.

Ένα πολύ σηµαντικό τµήµα του πεπτικού συστήµατος της µέλισσας είναι ο πρόλοβος ή µελιστόµαχος. Σε αυτόν τον χώρο αποθηκεύεται το νέκταρ όταν η µέλισσα το συλλέγει και µέχρι να το αποθέσει στην κηρήθρα. Όσο το νέκταρ βρίσκεται στον πρόλοβο, γίνεται εµπλουτισµός µε διάφορα ένζυµα που θα συντελέσουν στην ωρίµανση του µελιού, όπως είναι η ιµβερτάση. Ο πρόλοβος έχει µεγάλη ελαστικότητα και µπορεί, όταν είναι γεµάτος νέκταρ, να καταλάβει το 1/3 του χώρου της κοιλιάς. Επίσης µείζονος σηµασίας τµήµα είναι ο προστόµαχος, ο οποίος παίζει το ρόλο βαλβίδας, µη επιτρέποντας την επαναφορά τροφής από το στοµάχι στον πρόλοβο. Ουσιαστικά δηλαδή, το περιεχόµενο του στοµάχου της µέλισσας ουδέποτε έρχεται σε επαφή µε το περιεχόµενο του πρόλοβου και συνεπώς δεν έχει βάση η άποψη µερικών να αποκαλούν το µέλι ως «εµετό των µελισσών».

Κυκλοφορικό σύστηµα. 

Όπως συµβαίνει σε όλα τα έντοµα, το κυκλοφορικό σύστηµα αποτελείται από την καρδιά και την αορτή, για την κυκλοφορία της αιµολέµφου στη σωµατική κοιλότητα του εντόµου. ∆εν υπάρχουν φλέβες και αρτηρίες όπως στα θηλαστικά, ενώ και ο ρόλος της αιµολέµφου είναι διαφορετικός από αυτόν του αίµατος. Η αιµολέµφος έχει σαν κύρια αποστολή τη µεταφορά θρεπτικών συστατικών από το στοµάχι προς τα σωµατικά κύτταρα που τα έχουν ανάγκη. Λαµβάνει τα άχρηστα υλικά από τα κύτταρα, τα οποία, µέσω των σωλήνων Malpighi, διοχετεύονται στο λεπτό έντερο. Τέλος, συντελεί στην άµυνα της µέλισσσας, µεταφέροντας τα αιµοκύτταρα στα σηµεία όπου υπάρχει επίθεση από κάποιο παθογόνο.

Αναπνευστικό σύστηµα. 

Οι µέλισσες αναπνέουν παθητικά, µέσω ενός συστήµατος σωληνώσεων, που λέγονται τραχείες, µε το όλο σύστηµα να λέγεται τραχειακό αναπνευστικό σύστηµα. Ο αέρας εισέρχεται στο σώµα της µέλισσας µέσω οπών σε διάφορα σηµεία του σώµατος, τα αναπνευστικά τρήµατα (ή στίγµατα) και, µέσω των τραχειών, το οξυγόνο µεταφέρεται στα κύτταρα που το χρειάζονται. Ταυτόχρονα, το διοξείδιο του άνθρακα αποµακρύνεται από αυτά. Σε κάποια σηµεία τους, οι τραχείες διευρύνονται και δηµιουργούν τους αερόσακους, οι οποίοι βοηθούν τη µέλισσα κατά την πτήση γεµίζοντας αέρα.

Νευρικό σύστηµα. 

Το νευρικό σύστηµα της µέλισσας είναι σχετικά απλό, αποτελούµενο από νευρικά κύτταρα, τα οποία συνδέονται µεταξύ τους, αλλά και µε τα διάφορα αισθητήρια όργανα, µε τη βοήθεια συνάψεων. Τα νευρικά κύτταρα συγκεντρώνονται σε οµάδες, που ονοµάζονται γάγγλια. Στο σώµα της µέλισσας υπάρχουν 7 γάγγλια, τα οποία µαζί µε τον εγκέφαλο, απαρτίζουν το νευρικό της σύστηµα.

Αναπαραγωγικό σύστηµα. 

 Αναπαραγωγικό σύστηµα βασίλισσας (Α) και εργάτριας (Β) (από Snodgrass, 1975).

Μόνο η βασίλισσα και ο κηφήνας έχουν πλήρως ανεπτυγµένο αναπαραγωγικό σύστηµα, ενώ οι εργάτριες ατροφικό. Τα γεννητικά όργανα της βασίλισσας απαρτίζονται από δύο καλά ανεπτυγµένες ωοθήκες, κάθε µια των οποίων αποτελείται από 150-180 ωοφόρους σωλήνες (οβαριόλες). Οι οβαριόλες παράγουν ένα µεγάλο αριθµό ωών, τα οποία µέσω των ωαγωγών, περνάνε από τη σπερµατοθήκη και εξέρχονται από τον κόλπο.

Στη σπερµατοθήκη βρίσκονται συγκεντρωµένα τα σπερµατοζωάρια των κηφήνων, µε τους οποίους η βασίλισσα ζευγάρωσε στην αρχή της ζωής της. Ο αδένας σπερµατοθήκης παρέχει θρεπτικά συστατικά στα σπερµατοζωάρια για να διατηρηθούν ζωντανά. Όταν το ωό διέρχεται από τον κόλπο, ελευθερώνονται µερικά σπερµατοζωάρια και το γονιµοποιούν. Αν το ωό προορίζεται για κηφήνα, τότε δεν ελευθερώνονται σπερµατοζωάρια και αυτό γεννιέται αγονιµοποίητο. Τα σπερµατοζωάρια στη σπερµατοθήκη είναι µερικά εκατοµµύρια και η βασίλισσα είναι σε θέση να γεννά για 2-4 (ή και 5) χρόνια.

Ο κηφήνας είναι ώριµος σεξουαλικά 12 µέρες περίπου έπειτα από την έξοδό του από το κελί. Κατά το ζευγάρωµα, ο φαλλός αναστρέφεται, µε το σπέρµα να µεταφέρεται στην άκρη αυτού. Αυτή η αναστροφή επιτυγχάνεται µε τη σύσπαση κοιλιακών µυών, µε αποτέλεσµα η πίεση του αίµατος να ανέβει σηµαντικά και να προκληθεί έτσι η εκσπερµάτιση. Η σύσπαση των µυών συνεχίζεται και έτσι προκαλείται η αποκοπή του φαλλού από το σώµα του κηφήνα, µε τον ταυτόχρονο θάνατο αυτού.

Αδενικό σύστηµα. 

Οι µέλισσες διαθέτουν δύο ειδών αδένες, τους ενδοκρινείς και τους εξωκρινείς. 

Οι πρώτοι παράγουν ορµόνες που δρουν µέσα στο σώµα της µέλισσας, ενώ οι δεύτεροι σχετίζονται µε τις δραστηριότητες των µελισσών. Από τους ενδοκρινείς, σηµαντικοί είναι οι προθωρακικοί αδένες, οι οποίοι συναντώνται µόνο στις προνύµφες και παράγουν την ορµόνη εκδυσόνη, η οποία ελέγχει τις εκδύσεις. Επίσης, οι αδένες corpora allata παράγουν τη νεανική ορµόνη (juvenile hormone), η οποία σχετίζεται µε τη διαφοροποίηση της κάστας. Όταν η προνύµφη προορίζεται για βασίλισσα, ο αδένας αυτός διεγείρεται από ουσίες του βασιλικού πολτού και παράγει µεγαλύτερες ποσότητες νεανικής ορµόνης. Στις ενήλικες µέλισσες, οι αδένες αυτοί ρυθµίζουν την αύξηση και ανάπτυξη αυτών, καθώς και την κατανοµή εργασιών. Οι εξωκρινείς αδένες είναι πιο χαρακτηριστικοί επειδή σχετίζονται µε 4 βασικές λειτουργίες της εργάτριας µέλισσας:

• Την παραγωγή κεριού,
• Την επικοινωνία,
• Την άµυνα και
• Την επεξεργασία της τροφής.

Κηρογόνοι αδένες.Υπάρχουν 4 ζεύγη κηρογόνων αδένων στο κάτω µέρος της κοιλιάς, από τον 4ο ως τον 7ο κοιλιακό στερνίτη. Το κερί παράγεται σαν διαυγές υγρό, το οποίο στερεοποιείται µόλις έρθει σε επαφή τον αέρα και βγαίνει υπό µορφή λεπιών.

Αδένας Νασάνοφ. Βρίσκεται στον 7ο κοιλιακό τεργίτη και παράγει την οµώνυµη φεροµόνη, µε την οποία οι εργάτριες υποδεικνύουν την είσοδο της φωλιάς, την ύπαρξη νερού και τροφής, ενώ βοηθά και στο σχηµατισµό του ‘τσαµπιού’ κατά τη σµηνουργία. Οι νεαρές εργάτριες εκκρίνουν µικρή ποσότητα, η οποία αυξάνει µε την ηλικία και µεγιστοποιείται την περίοδο που η εργάτρια λειτουργεί ως συλλέκτρια.

Αδένας δηλητηρίου. Παράγει το δηλητήριο, το οποίο συγκεντρώνεται στο σάκο δηλητηρίου µέχρι η µέλισσα να κεντρίσει. Η ποσότητα του δηλητηρίου µέσα στο σάκο αυξάνει µέχρι τη 12η µέρα της ζωής της εργάτριας, φτάνοντας τα 0,3 mg.

Αδένες Άρνχαρτ. Βρίσκονται στο τελευταίο άρθρο του ταρσού, σε καθένα από τα 6 πόδια των θηλυκών µελισσών. Παράγουν ουσίες που συνθέτουν τη φεροµόνη «ίχνος ποδιού», η οποία κατευθύνει τις συλλέκτριες µέλισσες στα άνθη και την είσοδο της φωλιάς, ενώ η βασίλισσα την αποθέτει πάνω στα κελιά της κηρήθρας.

Σιαγονικοί αδένες. Οι αδένες αυτοί µοιάζουν µε σάκο και είναι προσκολληµένοι στις σιαγόνες. Είναι πολύ µεγάλοι στη βασίλισσα και παράγουν µίγµα πολλών ουσιών µε σηµαντική επίδραση στη σωστή λειτουργία του µελισσιού. Η συγκεκριµένη φεροµόνη λειτουργεί σαν ένδειξη για τις εργάτριες ότι υπάρχει βασίλισσα, και έτσι το µελίσσι διατηρεί τη συνοχή του. ∆ύο από τις ουσίες αυτές είναι οι σηµαντικότερες, το 9-οξο-2-δεκενοϊκό οξύ και το 9-υδροξυ-2-δεκενοϊκό οξύ. Η πρώτη λέγεται και βασιλική ουσία (queen substance). Οι σιαγονικοί αδένες στους κηφήνες είναι µικροί και ο ρόλος τους άγνωστος. Στις εργάτριες είναι σχετικά καλά ανεπτυγµένοι. Όταν οι εργάτριες είναι µικρής ηλικίας, παράγουν το σηµαντικότερο λιπίδιο του βασιλικού πολτού, το 10-υδροξυ-2-δεκενοϊκό οξύ. Σε µεγαλύτερη ηλικία παράγουν την ουσία 2-επτανόνη, η οποία δρα ως φεροµόνη συναγερµού.

Σιελογόνοι αδένες. Υπάρχουν οι κεφαλικοί και οι θωρακικοί σιελογόνοι αδένες. Ο ρόλος τους είναι η διάλυση των τροφών προς πέψη ή η κατεργασία υλικών, όπως του κεριού.

Υποφαρυγγικοί αδένες. Βρίσκονται στην κεφαλή της εργάτριας και ο ρόλος τους είναι η παραγωγή του βασιλικού πολτού στην αρχή της ζωής της, οπότε και είναι καλά ανεπτυγµένοι. Καθώς η µέλισσα µεγαλώνει σε ηλικία, αυτοί οι αδένες ατροφούν, συρρικνώνονται και παράγουν κυρίως το ένζυµο ιµβερτάση, το οποίο είναι απαραίτητο για τη µετατροπή του νέκταρος σε µέλι.

Αδένας Κοστσέβνικοφ. Βρίσκεται στο κεντρί της µέλισσας και εκκρίνει ένα µίγµα ουσιών, από τις οποίες ο οξικός ισοαµυλεστέρας δρα σαν φεροµόνη συναγερµού. Η ουσία αυτή προκαλεί 20-70 φορές πιο έντονο συναγερµό από την 2-επτανόνη. Κάποιες άλλες από τις ουσίες που παράγει ο αδένας αυτός θεωρείται ότι κατευθύνουν τις µέλισσες προς τον στόχο. Γενικά, η φεροµόνη αυτή προκαλεί έντονο συναγερµό στις µέλισσες, µε αποτέλεσµα αν κάποιος κεντριστεί µια φορά να ακολουθήσουν και άλλα κεντρίσµατα.

Μεταξογόνοι αδένες. Πρόκειται για τους αδένες που φέρουν οι προνύµφες και οι οποίοι εκκρίνουν το µετάξι για το πλέξιµο του κουκουλιού προ της νύµφωσης.

Πηγή