Včelí královna: role v úlu, životní cyklus, proces oplodnění, reakce chování

Moderní včely medonosné se vyznačují dvěma formami rozmnožování: rozmnožováním jednotlivých jedinců včelstva a nárůstem počtu rodin (rojení). V prvním případě se včely rozmnožují pohlavně a zárodek se může vyvinout z oplodněného i neoplodněného vajíčka, tedy partenogeneticky. V důsledku partenogeneze se u včel vyvíjejí trubci.

Královny pářící se s trubci. Mladá královna odlétá, aby se pářila s trubci za jasného počasí mezi 12. a 17. hodinou. Nejaktivněji létají drony mezi 14. a 16. hodinou. Královna vylétá, aby se pářila jednou až třikrát. Opakované lety za účelem páření jsou pozorovány v následujících dnech, méně často ve stejný den. Vznikají v důsledku nedostatečného naplnění spermatu spermiemi. Královna se páří v průměru s 6-8 trubci. V důsledku opakovaného páření se ve vejcovodech nahromadí asi 12 kubických mm spermií různé kvality, což zajišťuje selektivní oplodnění zaměřené na zvýšení vitality potomstva. 12-20 hodin po páření se spermie z vejcovodů dostanou do spermatu. Jeho přebytek se uvolňuje. Když se královna páří, hledá místa, kde se hromadí trubci, kteří se ve velkém shromažďují na stejném místě několik kilometrů od včelína. Průměrná doba páření je 25 minut.

Vývoj jedinců včelstva. Vývoj včelí dělnice, královny nebo trubce sestává z řady postupných změn, počínaje vajíčkem a konče objevením se dospělého hmyzu. Rozlišují se tyto vývojové fáze: vajíčko, larva, prepupa, kukla.

Embryonální vývoj. Změny, ke kterým dochází uvnitř vajíčka, se nazývají embryonální vývoj; všechna ostatní stádia se týkají postembryonálního vývoje.

Vývoj včelí dělnice. Včelí vejce je protáhlé válcovité, mírně zakřivené. Jeho délka je 1,6-1,8 mm, šířka 0,31-0,33 mm. Jeho volný (naproti místu uchycení ke dnu buňky) konec je mírně rozšířen. Je zde otvor, kterým spermie pronikají ze spermatéky dělohy do vajíčka. Vajíčko má jádro, žloutek, prostoupený ze všech stran vlákny cytoplazmy. Na vnější straně je pokryta bílou skořápkou.

Během prvních hodin po snesení se vajíčka opakovaně rozdělují na několik tisíc částí (dceřiná jádra), které se rozptýlí po celé tloušťce vajíčka a tvoří mnoho malých buněk (blastomer). Dále se jádra, náhodně rozptýlená po žloutku, přesunou na povrch. Migrace jader a dělení buněk pokračuje až do vytvoření souvislé vrstvy buněk – blastodermu. V něm se buňky břišní strany začnou rychle množit a růst a tvoří zárodečný pás. Jeho střední část sestupuje do vajíčka a odděluje se od blastodermu ve formě listu. Postranní části zárodečného pruhu rostou směrem k sobě a vytvářejí souvislou vnější vrstvu – ektoderm. Přední a zadní střevo embrya se z něj nevyvinou. Po třech dnech se z vajíčka vylíhne larva, vnější obal vajíčka se rozpustí a larva skončí na dně buňky.

Postembryonální vývoj začíná od okamžiku, kdy se larva vynoří z vajíčka. Ve vzhledu a vnitřní struktuře se larva liší od dospělého hmyzu. Centrální místo v jejím těle zaujímají střeva. Skládá se z předního a zadního střeva. Předžaludko vypadá jako krátká trubice, jeho stěna obsahuje svaly, při kterých larva stahuje tekutou potravu. Zadní střevo ve formě úzké zakřivené trubice končí u řitního otvoru. Malpighiánské cévy se táhnou podél středního střeva. Srdce se nachází v dorzální oblasti. Na druhém segmentu hrudníku se srdeční trubice ohýbá dolů a tvoří aortu. Nervový systém a pohlavní orgány larvy jsou v plenkách. Tukové tělo je vysoce vyvinuté, zaujímá 50-60% tělesné hmotnosti. Larva má točivé žlázy, které se otevírají na spodním rtu. Vylučují látku, kterou larva používá k roztočení zámotku před vstupem do stadia prepupa.

Délka larvy, která se právě vynořila z vajíčka, je asi 1,6 mm, jednodenní 2,6 mm a dvoudenní 6 mm. Za šest dní se hmotnost larvy zvýší 1500krát. První tři dny se larva živí mlékem, které vzniká v hltanových žlázách včelích kojenců. Od konce třetího dne včely krmí larvu směsí medu a včelího chleba. Larva se živí šest dní. Na jednu larvu připadá v průměru 1300 návštěv denně a 10 000 návštěv za celé larvální stadium.

Tělo larvy je pokryto tenkou kutikulou, takže je možné zvětšování velikosti larvy, jak roste, za předpokladu, že se kutikula pravidelně olupuje. Před osypáním se vytvoří nová kutikula odpovídající velikosti larvy. Během larválního stádia se vyskytují čtyři svlékání. Do konce šestého dne včely zalepí buňku s larvou voskovým uzávěrem. V uzavřené buňce, zbavené trusu, larva spřádá kokon V tomto období v jejím těle probíhají složité procesy přeměny na prepupu, kuklu a dospělého hmyzu. Larva včely dělnice zůstává v uzavřené buňce 12 dní. Vytvořená včela se prokousává víkem buňky a vychází na povrch plástu.

Královna a trubec procházejí během vývoje stejnými fázemi jako včelí dělnice, ale s určitými rozdíly. Larva, ze které se vyvine královna, se v prvních dnech nijak neliší od larvy včelí dělnice. Po 2-3 dnech dosáhne larva královská 200 mg. Po celý život larev až do utěsnění ji včely krmí mlékem. Po pěti dnech larválního stadia včely mateřídoušku zalepí. Osm dní po zapečetění královna čelistmi přeřízne základ čepice, čepice se složí a královna vystoupí na plást.

Trubci se na rozdíl od včelích dělnic a královen vyvíjejí z neoplozeného vajíčka.

Larvální stadium trubce trvá sedm dní a poté včely buňku zalepí.

Doba vývoje včelí matky, trubce a dělnice

Fáze vývoje		Délka vývoje jedinců včelstva, dny
		pracovní včela		královna		trubec
otevřený plod	vejce	3	9	3	8	3	10
	larva	6		5		7
Uzavřený chov	prepupa	3	12	2	8	4	14
	kukly	9		6		10
Celková doba trvání		21		16		24

Pro normální vývoj všech jedinců včelí rodiny musí mít hnízdo stálou teplotu 34 stupňů C, dostatečné zásoby potravy a včely kojí.

Předchůdci včelích rodin, královny, zaujímají nejvyšší úroveň v hierarchii úlu. Význam těchto „královen“ pro včely je tak velký, že bez odhalení tajemství jejich života není možné kontrolovat práci včelína.

1. Čím se liší královna vzhledem od včely medonosné?

Včelí královna svými parametry předčí své „dcery“. Jeho velikost těla je 20-25 mm (délka obyčejných včel je 12-14 mm), břicho je kulaté, zužující se dolů, tělo je z poloviny pokryto křídly, nejsou žádné voskové žlázy a neexistují žádné „koše na nasbíraný pyl“ na nohou.

2. V jaké velikosti matky se rodí největší včelí matky?

Buňky pro vývoj velkého mateřského jedince musí mít tyto parametry: výška – 2,2 cm, hmotnost – více než 200 mg. Z buněk nepřesahujících 2 cm hloubky a vážících méně než 180-200 mg vylézají středně velké samice a z malých hnízd (do 1,6 cm) se líhnou malé.

3. Proč se včely s odlišnou fyziologií rodí ze stejných varlat?

Rozdíly u včel vzešlých ze stejné matky vznikají v důsledku rozdílů ve výživě během růstu. Obyčejná embrya jsou 3 dny krmena mlékem a po zbytek času dostávají med smíchaný s včelím chlebem. Larva královny pije mléko až do dne opuštění hnízda a její tělo se vyvine do pokročilejšího stádia.

4. Liší se mléko používané ke krmení včelích dělnic, matek a trubců nutričním obsahem?

Mléko úlových ošetřovatelek pro včely, trubce nebo matky se liší obsahem bílkovin, cukru, minerálních solí, vitamínů. Během prvních 1-2 dnů převládají v potravě mláďat bílkoviny (70 %) a množství cukru je minimální. Mléko pro 4denní mláďata obsahuje méně bílkovin, ale mnoho sacharidů. Královským larvám je po celou dobu vývoje podáváno mléko se sníženou hladinou bílkovin (45-55 %). Embrya dronů přijímají potravu s vysokým obsahem bílkovin, ale ke konci jejich růstu se množství bílkovin sníží z 60 na 35 %.

5. Jedí včelí matky mléko z buňky, kde se vyvinuly?

Včelí královny se po opuštění nedotýkají mléka, které zůstalo v hnízdě, a mohou zůstat bez jídla až 17 hodin. Buňka naplněná mlékem po narození samice je známkou dobré plodnosti. Nedostatek potravy neznamená, že je jedinec nekvalitní, ale naznačuje, že zaostává ve váze.

6. Z jakého důvodu včelí královna, která vyleze z plástu jako první, ničí další buňky královny?

Když samice opustí hnízdo, slyší zvuky vydávané „soupeři“, což naznačuje jejich brzký odchod a nadcházející bitvu o prvenství. Hmyz podle pudu sebezáchovy prokousává královniny buňky a svým bodnutím zabíjí larvy uvnitř. Pokud „matka“ opustí královnina hnízda, zničí je dělnice.

7. Jaká je délka života včelí královny?

Délka života královen je 6-8 let. Období intenzivního kladení vajíček trvá dva roky. Již třetí sezónu je “královna” nahrazena. Pokud produkuje špatný plod, výměna se provádí dříve.

8. Mění se váha včelí královny během jejího života?

Hmotnost jedinců matek se často mění pod vlivem nutričních podmínek, snášky vajec a dalších faktorů. Během páření nebo se začátkem rojení se hmotnost „královny úlu“ snižuje. Největší úbytek hmotnosti (15 mg u neplodné samice a 20 mg u oplodněné samice) je pozorován 6 dní po porodu nebo jiggingu z rodiny.

9. Závisí produkce vajíček včelí matky a kvalita narozeného potomstva na velikosti jejího těla?

Kvality včelí matky jsou dány dědičností a původem. Velké „královny“ jsou lepší než malé „sestry“ v plodnosti a počtu vaječných trubic (ovariol) ve vaječníku. Jejich potomstvo je početné a jejich potomci jsou silní.

10. V jakém věku vstupuje děloha do období páření?

Mladá samička vylétá k oplození od 10-12 dne života, při teplotách nad 25 0 C a vzdušné vlhkosti – 60-80%. „Královné matky“ se raději páří 1,5–2 km od úlu, aby se vyhnuly příbuzenskému křížení. Při teplotách pod 19 0 C a také deštivém a větrném počasí se jejich let ruší. Aktivita páření hmyzu se zvyšuje od 14 do 16:30.

11. Co přispívá k produkci vajec královen?

Aby včela snesla dobrý plod, potřebuje: příjemnou teplotu, velkou rodinu, přítomnost 8-10 kg medu a 2-3 kg chléb v úlu, volné buňky na plástech, pravidelné doplňování pyl a nektar.

12. Kdy začíná aktivní kladení vajíček u mladých královen?

Aktivní období snášky u mateřských jedinců ze silného rodu začíná 10.–14. Pokud je rodina malá nebo slabá, přijde to později.

13. Je neplodná včelí matka schopna zahájit kladení vajíček a později se změnit?

Neoplozená samice klade pouze trubčí vajíčka, pokud ztratí možnost páření. Nejčastěji k tomu dochází ve 3-4 týdnech života.

14. Kolikrát se včelí královna páří v období páření?

Názor, že „královny“ opouštějí úl k oplodnění jednou, v kontaktu s jedním samcem, byl vyvrácen. Podle výzkumu 1 % včel vylétne 50-2krát během období páření, přičemž interagují s 3-6 trubci. Ovocná včela letící směrem k úlu má nápadnou bílou sraženinu pokrývající špičku žihadla. To je pižmo – látka vylučovaná samčími přídatnými žlázami.

15. Jaký je princip selektivního hnojení?

Kapka spermií drone obsahuje 3 až 12 spermií a pouze jedna je potřeba k oplodnění buňky. Proces pronikání určitých spermií do jádra varlat je nevysvětlitelný. Z dosud nezkoumaných důvodů je vajíčko přístupnější pro aktivní spermii, fungující na principu selektivního oplodnění.

16. Co způsobuje polyandrii (páření s několika samci) včel?

Polyandrie mateřských jedinců je přirozenou nutností, která zvyšuje přežití rodu. K oplodnění buňky stačí jeden samec, aby v nádobce spermatu zůstalo až 11 milionů spermií. Při kontaktu se 7-10 samci obsahuje reprodukční systém 6-8 milionů samčích buněk, ale počet neživotaschopných vajíček klesá na 6-12%. Výzkum také potvrdil, že ve spermatu samice se spermie trubců mísí a vajíčko je oplodněno semennou tekutinou několika otců.

17. Je včelí královna schopna páření v pozdním podzimu, ale odchází na zimu a odkládá snůšku na jaro?

Mimosezónní páření samice s následným odložením kladení vajíček až do jara nastává, pokud na podzim nastane teplé počasí – nad 23 0 C.

18. Proč samička klade vajíčka nestejné velikosti?

Pokud včela produkuje mnoho vajíček, jejich velikost se zmenšuje. Na začátku hlavního toku medu (červen) je hmotnost vajíček 0,133 mg. V červenci se jejich hmotnost zvýší na 0,141 mg a v srpnu dosáhne 0,163 mg. Vajíčka mladých samic jsou větší než u dospělých.

19. Kolik stovek vajíček naklade včelí královna denně?

Množství plodu vyprodukovaného samicí závisí na ročním období. Na začátku jara je snáška vajec 100 ks. denně. V létě se počet budoucích larev zvyšuje na 1000. Do výšky letního toku medu naklade rodič 2000 vajíček. V srpnu plodnost klesá a na podzim se zastaví. Průměrný roční počet vajec je 150-160 tisíc.

20. Co určuje vzhled neoplozených nebo oplozených vajíček při tvorbě plodu?

Orgán reprodukčního systému, semenná pumpa, je zodpovědný za oplodnění vajíčka. Když včela vrhne plod do hnízda s úzkými okraji, dotkne se jí jemné chloupky na břiše, což vyvolá nervový impuls. Svaly semenné pumpy se okamžitě stahují a uvolňují kapku spermie do buňky. Spuštěním plodu do široké buňky královna necítí nervové vzrušení, které aktivuje semennou pumpu. Vajíčko zůstává neoplodněné. Při stavbě plástů včely nejprve vytvoří „rojové“ buňky – úzké buňky a poté jim dají široký tvar.

21. Jaké podmínky jsou nejpříznivější pro zesílené kladení vajíček včelí matky?

Pokud je na plástu dostatek prázdných buněk, rychlost kladení vajíček se zvyšuje. Královna nepotřebuje dlouho chodit po úlu a hledat vhodné hnízdo. Po ujetí vzdálenosti 86 m může naplnit 540 buněk plodem. Když jsou plásty obsazené medem, včelím chlebem nebo rostoucími larvami, samička po nich dlouho leze a hledá prázdnou buňku. Během dne ujde asi 200-250 m, přičemž ztratí až 600 vajec, která spadnou za hnízda.

22. Děloha, která se neoplodní v prvním měsíci života, se doporučuje vyměnit, ale co když nakladla vajíčka 35. den? Proč se toho potřebujete zbavit?

Dobře vyvinuté samice se páří a plodí potomky po 12-18 dnech života. Pokud včela opustí hnízdo koncem podzimu nebo na jaře, prodlužuje se doba zrání na 30 dní. Hmyz, který kvůli špatnému vývoji nebo špatným povětrnostním podmínkám nezačne klást vajíčka včas, zůstává málo plodný, proto se doporučuje jeho výměna.

23. Ovlivňuje přítomnost královny matky množství nasbíraného medu?

Bez „královny“ je produktivita úlu snížena na 41,5 %. Přidání nové matky nebo výskyt matečných buněk zvyšuje výkonnost hmyzu. Na množství medu má vliv i věk včelí matky. Roj pod dohledem roční „matky“ získal o 42 % více potravy, než když žil s tříletou matkou.

24. Vyžaduje „královna úlu dvořany“?

Zatímco sezóna kladení vajec pokračuje, je matka úlu obklopena „družinou“ 8-12 „dcer“, které ji krmí mlékem a odstraňují odpad. Po snesení 25–30 vajec přestane „královna matka“ jíst. Když se přestěhuje do nové cely, „družina“ je nahrazena.

25. Stará se „družina“ v zimě o „královnu matku“?

Výzkumník N Foti dokázal, že matka úlu pokračuje v krmení v zimě. Za 27 min. od svých „dcer“ se nakrmila 7krát, přičemž dostala 16,9 mg potravy.

26. Co jí včelí královna v zimě?

Dříve se věřilo, že rodiny krmily „královnu matku“ medem vyvráceným z plodin, ale tato verze byla vyvrácena. Podle laboratorních studií měly včelí ošetřovatelky odebrané z rodiny s matkou hltanové žlázy čtvrtého stupně vývoje, tedy vylučování mléka. Je dokázáno, že matka nekonzumuje chléb. Mléko zůstává jejím jediným zdrojem bílkovin.

27. Když se neobjeví žádný nový plod, znamená to, že královna mohla opustit včelstvo kvůli nedostatku volných buněk?

Aktivní „matka“ neopouští úl. Zmizení nového potomka je spojeno s koncem plodného období nebo s její smrtí.

28. Jak zabránit tomu, aby včelí matka snášela plod do buněk rámku umístěného na med?

Buňky plástů by měly být zesílené (32-34 mm). Zhutníte je umístěním nástavku o 12 rámcích, a až včely dělnice dokončí plást, odeberte 2 rámky a zbývající rozmístěte po obvodu. Hmyz naplní plástve medem a prodlouží stěny hnízd na velikost, která je pro mateřský plod nepřístupná.

29. Z jakého důvodu se včely, které produkují dobrý oplodněný plod, náhle stanou polypóry?

Ženy se stávají trubci v důsledku zranění, nemoci nebo nesprávného fungování spermatéky. Takoví jedinci jsou nahrazeni.

30. Odletí-li královna při rozšiřování úlu o porost prázdných plástů, vrátí se?

Oplodněná „matka rodiny“ hnízdo opouští jen zřídka. Včely, které jsou neplodné nebo neschopné produkovat potomstvo, obvykle odlétají. Pokud „královna“ vzlétne, musí včelař při práci na plástech stát a nechat úl otevřený. Hmyz, který proletěl kolem oblasti, brzy najde hnízdo a všimne si postavy majitele.

31. Co znamená klidná děložní změna? Jaké buňky vytváří roj, který plánoval tento proces?

Samonahrazování nebo „tichá změna“ se vztahuje k výchově nových „matek“ v rodině, když je včela, která zaujímá tuto „pozici“, stále naživu. K výměně dojde, pokud je „matka“ stará nebo má vady. Roj klade miskovité matečníky (rojové buňky) kolem okrajů plástu a začíná růst nová mateřská larva. Na konci své náhrady stará „královna“ opouští rodinu.

32. Po jaké době ustupuje včelí královna mladému následníkovi po samoobměně?

Když mladá „královna úlu“ podstoupí první páření, stará zmizí.

33. Jak dlouho může být královna doručená poštou držena v přepravní kleci, aniž by jí ublížila?

Při ponechání včelí matky v kleci je důležité vytvořit příznivé podmínky výběrem tmavého místa pro uložení nádoby a udržováním teploty 16-20 0 C. Je nutné pravidelně sledovat stav hmyzu uvnitř klece . Když jsou včely z „družiny“ naživu, může tam být královna 8-10 dní. Pokud část „doprovodné skupiny“ zemřela, nelze její přesídlení do nové rodiny odkládat.

34. Přemístění včelí matky do klece trvá 5-7 dní. Bude mít dlouhé věznění vliv na plodnost?

Včela naklade vytvořená vajíčka do vejcovodu 12 hodin po vyjmutí z úlu. Při teplotě 34-35 0 C se během tohoto období ztratí až 100 vajec. Nezformované (zárodečné) buňky se objeví do 7 dnů. Během přesunu samice ztratí veškerý plod vyvíjející se uvnitř, ale po připojení k nové rodině snadno obnoví kladení vajíček. Osmidenní pobyt hmyzu uvnitř klecového kontejneru neovlivní jeho reprodukci. Přeprava po dobu 10-15 dnů vede ke snížení produkce vajec.

35. Co je vhodnější pro krmení včelích matek při tranzitu v klecích?

Podle výzkumu královny umístěné v kleci s „družinou“ 20 včel a krmené medem žily 33 dní. Hmyz, který dostával medovo-cukrové těsto, uhynul po 26 dnech.

36. Jsou známy údaje o společném chovu dvou matek s ořezaným žihadlem. Včely, které nemohou bodat, sdílejí moc pokojně. Byly odborníky provedeny nějaké pokusy sjednotit samice po trimování?

Podobné studie provedli včelaři na experimentální stanici Bashkir. Po odříznutí špičky žihadla se hmyz pářil a kladl plod, nelišící se od plnohodnotných. Vytvoření rodiny se dvěma včelími královnami, které prošly trimováním, nebylo praxí potvrzeno, protože takový pokus nebyl proveden.

37. Jak vysvětlit skutečnost, že dvě plodné královny kladou potomstvo a navzájem se ignorují?

Klidné soužití dvou „královen“ je extrémně vzácné. Typicky je podobné chování pozorováno u kavkazských horských včel nebo jejich kříženců. Podmínky vedoucí k příměří „královských osob“ jsou málo prozkoumány, ale na jaře se agresivita hmyzu zvyšuje. Samice se mohou navzájem zabíjet, proto by měly být na podzim odděleny.