Генетика на пчелното семейство

В пчеларството се е получила парадоксална ситуация – мнозинството от пчеларите не познават генетиката, а генетиците – не познават пчеларството. Пчеларите се опитват всеки по своему да обяснят неразбираемите въпроси за биологията на пчелите. С тази статия искам да направя опит да изложа общите генетични закономерности на пчелното семейство. Тук не се засягат въпросите на роенето, тъй като тази сложна тема изисква отделно описание. Знанието на генетичните закономерности на пчелите са необходими, за да бъде разбрана тяхната биология и правилното решение на проблемите по отглеждането на пчелите.

Пчелното семейство представлява сложна система на организация на индивиди , която се характеризира с развитието на всеки организъм. В същото време в нея се поддържат постоянно процеси на регулиране, позволяващи й да функционира като единен организъм. Въпреки непрекъснатото увеличаване на натоварването от страна на природата и хората.

Семейството се състой от хетерозиготни пчели, майка и хомозиготни търтеи. Търтеят изпълнява предаването на геномите от майката към младите майки и изпълнява основна роля в кръговрата на гените и генетичната хомеостаза в популацията.

В пчелното семейство основната роля принадлежи на майката предаваща наследствените свойства на пчелите. Променливостта при пчелите се определя от комбинацията на гените в процеса на образуването на яйцеклетките с образуването на различни алели (състояния на гените).

Множеството на алелите определят количествените признаци. Всяка яйцеклетка притежава собствен алел, определящ признак, и различни алели го изразяват по различен начин. Поради това ние наблюдаваме разнообразие на пчелните семейства по отношение на продуктивността, която се определя от множество гени.

Майката снася яйца, които са оплодени от сперматозоиди на различни търтеи, предаващи геномите на други майки. В осеменяването на майката вземат участие и търтеи – неини синове, произвеждащи сперматозоиди с генома на майката. При оплождането яйцеклетката получава еднотипния геном на търтея, и пчелите се излюпват хомозиготни. Хомозиготните пчели имат понижена жизненоспособност, което значи, че са по-малко продуктивни.

По този начин, състоянието на семейството се определя от генотипа на майката и генното състояние на работните пчели. Генният баланс на семейството се съставя от съотношението на различните генотипи и наличието на хомозиготни. Съединението на пчели с различни генни типове има случаен характер, а закономерността се проявява в различните състояние на семействата на пчелина и тяхната продуктивност. Тези различия се изразяват основно в степента на активност на хормоналните системи на пчелите, определящите поведенчески и други свойства, осигуряващи продуктивността.

Генният баланс на пчелното семейство в активния период има динамичен характер, определящ се от непрекъсната смяна на пчелите. Съставът на семейството е постоянен само, когато отсъства пило.

Развитието и функционирането на пчелата се определя от нейния генотип, в които са заложетни промените в неговите реакции по отношение на нарушенията и начинът на поддържането на постоянството на процесите на саморегулирането. Проявата на това свойство е получила наименованието хомеостаза на развитието. Разнообразието на генотипите на пчелите в семейството е много голямо и в него няма нито един индивид идентичен с някой друг.

По този начин продуктивността на семейството зависи не само от неговата численост, но и от генетичният му състав.

Всяка майка притежава присъщи само за нея мирис на секрета, отделян от мандибуларните жлези. Тя размазва секрета на тази жлеза по главата, и пчелите, облизвайки го, придобиват единен за всички мирис. Това им позволява да отличават своите от чуждите и да защитават гнездото. Комбинативните съчетания на гените при образуването на тези жлези дават различията в синтезирането им. Възможността на преразпределянето на алелите по този принцип се изчислява с милиарди.

Жлезите с вътрешна секреция отделят хормони, регулиращи всички жизнени процеси в организма. Жлезите, отделящи определени химични вещества външно се наричат феромони. Към феромоните спадат майчиното вещество, ароматното вещество на жлезата на Насонов и др. Тези жлези се отнасят към химичната сигнализация.

По този начин майката в семейството се явява генетичен координатор за работата на семейството като функциониращ единен организъм. В същото време, семейството реализира генетичните свойства на майката.

Поведението на пчелите в семейството е обусловено от инстинктите. Инстинктите представляват безусловни рефлекси, изработени в процеса на филогенезата и са една от формите на приспособяване към условията за съществуване. Сложната верига на инстинктивните реакции е генетично обусловена от формирането на органите за секреция, нервната система и органите на чувствата.

От генотипа на всяка пчела и майка се определя характера на работата на ендокринните и феромонните жлези, функционалната връзка между тях и работата на другите системи. Рефлексите се предават по наследство и се характеризират при пчелите с индивидуална степен на изразеност. При пчелите е добре развита сигналната система, и способността да възприемат тези сигнали е генетично обусловена.

Външните условия, действащи на пчелите предизвикват съответната реакция на поведение. Това се изразява във възбуждането на нервната система, която определя степента на реакцията на едно или друго въздействие. Пчелите имат периферна и симпатична нервна системи. Първата е свързана с органите на чувствата, втората регулира дейността на вътрешните органи. На пчелите също така са присъщи чувствата за равновесие, налягане, температура и време. Освен това, те притежават сигнална система за предаване на информация – езикът на танците. За изследванията си върху поведенческите реакции на пчелите К. Фриш е получил Нобелова премия през 1973 г.

Сложната, но синхронизирана взаимовръзка на всички групи пчели в семейството и неговото взаимодействие с външната среда е генетично обусловена и се осъществява от сложен механизъм на действие на нервната и хормоналната системи.

Всяка клетка от организма на пчелата има в ядрото си пълният набор от гени. Но действа само малък брой, осъществявайки специфичните функции на съответния орган. Основната функция на гените е синтезата на специфичните белтъчини – хормоните. В същото време има гени, регулиращи синтеза на хормоните, и гени-инхибитори, подтискащи този процес. Такава сложна генетична система на функциониране и регулиране на физиологичните процеси на ниво организъм и общество позволява пчелите да се разглеждат като сложен единен организъм, добре адаптиран към условията на външната среда.