Śpiące królewny, czyli rzecz o mdleniu matek
Ta reakcja pszczoły nie jest częsta, ale gdy już nastąpi, to człowiek dostaje zawału – zanim matka się ocknie, pszczelarz jest przekonany, że ją zabił. Naukowcy sprawdzili, jak omdlewanie wpływa na ciało matki i dokonali bardzo interesującego odkrycia.
Dlaczego matka mdleje?
Takie zjawisko zachodzi bardzo rzadko (raz na 1000 przypadków lub rzadziej) podczas znakowania matek i zostało nazwane przez naukowców śpiączką. Gdy matka omdlewa, to przestaje się ruszać i drętwieje, jednak po oswobodzeniu po chwili się wybudza. Przyczyny tego zjawiska długo pozostawały zagadką – podejrzewano, że to opary kleju do opalitek, stres i ucisk na zwoje nerwowe usypiają matkę. Jednak okazało się, że za utratę przytomności u królowych odpowiada brak tlenu.
U pszczół tlen dostarczany jest do organów inaczej niż u nas. Podczas gdy u kręgowców między płucami a komórkami rolę pośrednika w wymianie gazowej pełni krew, u owadów tchawki zagłębiają się w tkanki (najmniejsze są kapilarami o średnicy mniejszej niż mikrometr, wypełnione płynem, by ułatwić wymianę gazową) i dzięki bezpośredniemu sąsiadowaniu z komórkami dostarczają do nich tlen (wciskają się nawet między włókna mięśniowe). Hemolimfa nie przenosi tlenu (chociaż istnieją przesłanki naukowe, że przynajmniej częściowo wypełnia to zadanie).
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
Wymiana gazowa czynna i bierna
By zrozumieć dalszą część tekstu, musimy poznać dwa mechanizmy wymiany gazowej u owadów.
Czynna wymiana gazowa owadów podobna jest do naszej wymiany gazowej, gdy wciągamy powietrze przez nos do płuc. U owadów zachodzi ona, gdy powietrze wpychane jest i wypychane z ich ciał podczas wykonywania ruchów (np. ucisku mięśni i hemolimfy podczas chodzenia i latania oraz pulsacyjnych ruchów mięśni odwłoka, widocznych, zwłaszcza gdy owad pobiera nektar). W zależności od potrzeb, owad może intensyfikować ruchy odwłoka, by zwiększyć wymianę gazową. Na przykład odpoczywająca robotnica robi od 100 do 200 wdechów na minutę, natomiast wentylująca intensywnie wnętrze ula – 220.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
Konsekwencje uśpienia matki
Naukowców zainteresowało to, jaki wpływ na ciało owada może mieć brak tlenu. Ponieważ zapadanie w śpiączkę, która jest wynikiem ucisku palców pszczelarza i odkształcenia tchawek, zdarza się bardzo rzadko, naukowcy postanowili odcinać tlen w bardziej kontrolowany, wspomniany już sposób, stosując gazy lub podtapianie. Dzięki temu mieli pewność, że żaden organ wewnętrzny matki nie zostanie uszkodzony i że z pewnością owad uśnie.
Czasami zdarza się (raz na 1000 matek, może nawet rzadziej), że podczas znakowania matki czerwiące mdleją – jest to spowodowane przez ucisk palców pszczelarza. Doktor Jakub Gąbka zapewnił nas, że śpiączka wywołana w taki sposób nie wpływa na kondycję matek – czerwią one tak samo, jak przed przypadkowym podduszeniem. Oczywiście jeśli ich ciała nie zostały uszkodzone. Natomiast analizowano też wpływ usypiania gazem lub wodą na matki przed inseminacją, które jeszcze nie czerwiły.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
W związku z tym, że dwutlenek węgla skraca życie pszczół wprost proporcjonalnie do czasu jego działania, matki pszczele powinny być usypiane tylko dwukrotnie i nie dłużej niż na 1 minutę. Tym bardziej, że matki usypiane dwukrotnie na 10 minut rozpoczynają czerwienie w tym samym czasie. Nawet bardzo krótki zabieg, trwający 5–6 sekund, powoduje aktywację jajników. Istotne jest to, aby matki usypiać dwukrotnie, a nie to, na jak długo. Wszystkie przedstawione tu wyniki dotyczą matek nieunasienionych. Oznacza to, że matki nie muszą być unasienione, a jedynie odpowiednio uśpione, aby szybko rozpoczęły czerwienie.
To, jakim gazem będziemy usypiać matki czy podtapiać je w wodzie, nie ma znaczenia, bo prawdopodobnie to nie rodzaj zastosowanego anestetyka ma znaczenie, lecz sam brak tlenu.
Co to dla nas oznacza?
Śpiączka
Po pierwsze dzięki tym badaniom wiemy, dlaczego czasem podczas znakowania matki mdleją – jest to wspomniana śpiączka matek. Naukowcy dowiedzieli się, co wywołuje ów „wypadek przy pracy”, podtapiając i uciskając matki czerwiące. Natomiast pszczelarz w żadnym wypadku nie powinien stosować uciskania do aktywacji jajników, ponieważ można w ten sposób uszkodzić matkę. Zabieg ten lepiej wykonać poprzez kontrolowane usypianie matki gazami. Oczywiście topienie matek również jest niebezpieczne i w eksperymentach naukowych zostało wykorzystane w celach poznawczych.
Usypianie
Natomiast dwukrotne uśpienie nieunasienionej matki spowoduje aktywację jej jajników, która szybko zacznie składać jaja niezapłodnione. Ta wiedza jednak nie przyda się zwykłemu pszczelarzowi. Nie należy też stosować żadnych zabiegów na matkach przeznaczonych do naturalnego unasieniania, ponieważ nie da się przyspieszyć rozpoczęcia przez nie czerwienia. Producent inseminowanych matek czerwiących do przyspieszenia czerwienia wykorzysta dwutlenek węgla.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
Celem tego rozdziału jest uzmysłowienie pszczelarzowi, że nie powinien panikować, jeśli niechcący poddusi matkę, a także, że wyniki badań naukowców przydadzą się producentom matek sztucznie unasienianych.
Dziękujemy za konsultację naukową dr. Jakubowi Gąbce.
Literatura:
Dlaczego matki mdleją: Jakub Gąbka, Joanna Trzeciecka, Zygmunt Jasiński, Kiedy i dlaczego matka pszczela zapada w śpiączkę, Materiały z 54. Konferencji Pszczelarskiej w Puławach
Czas: Gąbka J., Gąbka J., Zajdel B.(2022). Effect of Time Between Carbon Dioxide Treatments on the Onset of Oviposition in Queen Honey Bees. Journal of Apicultural Science. 66. 171-178.
Wykorzystany anestetyk: Gąbka J. (2023). Effect of different anaesthesia treatments on the onset of oviposition by virgin queen honey bees. Journal of Apicultural Research. 1-6. 10.1080/00218839.2023.2182976.