Včely. Zajímavá fakta

Cílem studie bylo určit rozšíření včel medonosných a provést srovnávací analýzu jejich morfometrických parametrů v různých klimatických pásmech jihovýchodního Kazachstánu. Hlavní klimatické pásma studované oblasti byla 1) horská a 2) podhorská pásma, pokrývající pohoří Ťan-šan a charakterizované chladnými, zasněženými zimami a chladnými léty, 3) stepní pásmo, charakterizované kontinentálním klimatem, a 4) pouštní pásmo. Data o křídlech byla porovnána s referenčními vzorky z morfometrické datové banky včel v Oberürselu v Německu. Rozlišení referenčních snímků bylo 1096 doi. Referenční vzorek pro A. m. carnica sestával z 10 kolonií pocházejících ze Slovinska. Studie byla provedena na 12 farmách chovaných v různých pásmech jihovýchodního Kazachstánu, včetně referenčního vzorku, na 11 hlavních morfometrických charakteristikách včel dělnic.

Zdroj: Morfometrické charakteristiky včel medonosných (délka a šířka křídel, počet kořínků) závisí na podmínkách prostředí (zejména teplotních podmínkách), ve kterých se jedinci vyvíjejí.

1. Úvod

V současné době, podle morfometrické a molekulárně genetické analýzy, druh A. mellifera zahrnuje 30 poddruhů, seskupených do pěti hlavních evolučních linií – A, M, C, O, Y. Asie, Blízký východ a Afrika jsou považovány za možná centra původu A. mellifera, po nichž následuje migrace včel do Eurasie západním a východním směrem. Morfologická linie – C se skládá z pěti poddruhů včel medonosných: A. m. Přirozeným biotopem Apismellifera L. je Evropa, Afrika, západní Asie, kde se mnoho poddruhů přizpůsobilo místním podmínkám prostředí.

Včelařství v Kazachstánu vstoupilo do další fáze formování a rozvoje jako samostatné odvětví v zemědělsko-průmyslovém komplexu země. V zemi se chovají převážně tři zónovaná plemena včel medonosných, nepočítaje místní populace původních místních včel [9].

V současné době se v Kazachstánu nachází více než 198 tisíc včelstev, která jsou klasifikována jako evoluční linie, převážně C a M. Včelařství v Kazachstánu zažilo několik poklesů, vzestupů a vývojů. Po čtvrtstoletí přestávky byly v rámci projektu státního rozpočtu zahájeny práce na vědecké podpoře rozvoje včelařského průmyslu v Kazachstánu. Území jihovýchodní zóny, kde se nacházejí dva regiony Kazachstánu, je reprezentováno čtyřmi přírodními a klimatickými pásmy od pouště po vysočinu s různými klimatickými podmínkami, které se od sebe navzájem liší. Celková rozloha dvou geografických regionů – Almatinské a Žetysuské oblasti – je 224519 2 km².

Rozdílné klimatické podmínky obou regionů jsou dány skutečností, že severní část území je převážně rovina s hřebeny a písečnými dunami, která patří do stepní a pouštní zóny, a jižní část území je reprezentována pohořím Tien Shan, které se vertikálně mění. Obecně je klima kontinentální, ale v podhůří a horských pásmech je obsah vlhkosti vyšší, zima je mírná, léto není příliš horké. V rovině je teplota vzduchu nestabilní a mění se denně, nemluvě o ročních obdobích. 7 Nejnižší teplota je v severní části 11-13 stupňů, někdy dosahuje -30 stupňů nebo více. V jižní části je zima většinou tmavá od -6 do -11 °C a v létě se teplota vzduchu ohřeje na +25 °C. Délka teplého období je 220 až 240 dní. Průměrné roční srážky na rovině jsou 125 mm a v horských oblastech dosahují 900 mm.

Život včelstva (Apismellifera) závisí na mnoha faktorech, včetně klimatických podmínek a prostředí. Mezi tyto faktory patří druhy včel medonosných v určitých geografických oblastech [19,20,21]. V jihovýchodní včelařské zóně Kazachstánu, kde se nachází od horské až po pouštní zónu, se nachází velmi široká biodiverzita medonosných rostlin. Jihovýchodní kazašská oblast má v současnosti velký potenciál pro intenzivní rozmnožování a zvyšování počtu včel. Bohatou flóru regionu lze navíc racionálně využít při přípravě nektar-pylových nosičů pro včelařský průmysl, pro prognózování sběrů medu a při přípravě komplexních selekčních a šlechtitelských opatření k zachování místní populace včel medonosných.

Morfometrické charakteristiky včel medonosných (délka a šířka křídel, počet kořínků) závisí na podmínkách prostředí (zejména teplotních podmínkách), ve kterých se jedinci vyvíjejí. Odchylka od teplotního optima vede ke změnám hodnot morfometrických charakteristik [24].

Podle FAO se počet včelstev medonosných na světě za 30 let zvýšil o více než třetinu. V roce 2020 bylo na světě 94 milionů včelstev, což je o 36 % více než v roce 1990. Největší počet včelstev byl v roce 2020 v Asii (43,5 milionu). Počet včelstev se nejvýrazněji zvýšil v Asii (+88 %), ale zároveň se snížil v Evropě (-13 %). V roce 1990 bylo v celé Evropě 22,5 milionu včelstev, v roce 2000 to bylo 15,1 milionu a v roce 2020 to bylo 19,6 milionu. Zároveň se počet včelstev za toto období snížil ve východní a západní Evropě a zvýšil v jižní a severní Evropě. Ve Střední Asii je více než 1 milion včelstev, což je o 107 % více než v roce 1992.

V roce 2021 bylo podle Úřadu v zemi 198312 8 včelstev, populace se za 2 let zdvojnásobila. V Almatinské oblasti, kde byly včely vybrány pro výzkum, byl v roce 2021 počet včelstev 22 973 osob, což dle tabulky 1 rok od roku dynamicky roste. Pro Almatinskou oblast v kontextu země je to 12 %.

Plná vědecká podpora zachování cenných genofondů čistokrevných včel medonosných, šlechtěných plemen, zvyšování jejich produktivity, zimní odolnosti a odolnosti vůči chorobám je tedy ve světě včelařství naléhavým problémem.

Tato práce představuje srovnávací morfometrické ukazatele včel žijících v různých klimatických pásmech jihovýchodního Kazachstánu. Cílem této práce je selekční a šlechtitelská práce s místními populacemi včel, spolu se zachováním genofondu Apismellifera L., a také zdokonalování stávajících linií, typů a plemen přizpůsobených určitým přírodním a klimatickým podmínkám, které vznikly ve specifických přírodních a klimatických podmínkách pod vlivem přirozeného a lidového výběru, s vysokým genetickým potenciálem pro produktivitu a kvalitativní originalitu.

Tato studie si kladla za cíl studovat amcarnickou včelu medonosnou v podmínkách prostředí jihovýchodního Kazachstánu a vyhodnotit morfometrické parametry místních populací amcarnické včely medonosné. Znalost populací včel medonosných je důležitá pro pochopení celkového rozšíření včel medonosných.

Cílem této studie bylo zjistit rozšíření včel medonosných a provést srovnávací analýzu jejich morfometrických ukazatelů v různých klimatických pásmech jihovýchodního Kazachstánu.

2. Materiály a metody

2.1. Odběr vzorků

Stanovení identity plemene by mělo zahrnovat vzorky sledovaného plemene z včelnice nebo studované linie včel. Vzorky by měly být odebrány alespoň ze tří včelstev z dané včelnice nebo linie. Pokud je nutné studovat celou populaci obývající určitou oblast, aby se identifikovaly regionální rozdíly, pak se vzorky odebírají z alespoň 5 včelstev na oblast, aby se chyby vzorkování udržely v přijatelných mezích.

Vzorky dělnic byly odebrány ze stacionárních úlů. Odebrané vzorky patří do různých klimatických a geografických pásem včelařské oblasti jihovýchodního Kazachstánu. Pro studium variability v rámci včelstva byly považovány vzorky 30–40 dělnic na kolonii. Na včelnici bylo náhodně vybráno čtyři až pět včelstev, náhodné vzorky 50–75 dělnic na kolonii byly použity k vytvoření finálních datových sad z 12 různých oblastí jihovýchodního Kazachstánu, včetně přibližně 650 dělnic. Získané vzorky byly uchovávány v 70% ethanolu. Veškeré shromážděné informace o umístění včelích farem jsou uvedeny v tabulce 1.

Obrázek 2. Mapa studované oblasti

Tabulka 1. Místa odběru vzorků z různých regionů jihovýchodního Kazachstánu (Almatinská a Žetysuská oblast)

Farma Žanalyk, která se nacházela v pouštní zóně, se nacházela v nadmořské výšce 395 m a ostatní farmy ve všech zónách byly mnohem výše než ostatní farmy. Tleuchan se nacházel v nadmořské výšce 1170 metrů, což ovlivnilo technologii včelařství.

Hlavní klimatické zóny studované oblasti byly 1) horské a 2) podhorské zóny, pokrývající pohoří Tien Šan a charakterizované chladnými, zasněženými zimami a chladnými léty, 3) stepní zóna, charakterizovaná kontinentálním klimatem, a 4) pouštní zóna. Data z křídel byla porovnána s referenčními vzorky z morfometrické datové banky včel v Oberürselu v Německu. Rozlišení referenčních snímků bylo 1096 doi. Referenční vzorek pro A. m. carnica sestával z 10 kolonií pocházejících ze Slovinska.

2.2 Měření a analýza křídel

Délka pravého předního křídla vykazovala největší variabilitu ze všech morfometrických parametrů [30]. Pravá přední křídla byla preparována a morfometrické parametry byly analyzovány pomocí tekutokrystalového mikroskopu Levenhuk MED D35T. Skenování proběhlo pomocí fotoskeneru Epson V600. Rozlišení obrazu bylo 3200 dpi (velikost obrazu: 5782 × 3946 pixelů).

Pro identifikaci a klasifikaci poddruhů Apismellifera byla použita tradiční metoda Alpatovovy morfometrie [31]. Bylo měřeno jedenáct morfometrických indexů včel medonosných, jako například: délka sosáku, délka a šířka tergitu, délka a šířka sternitu, délka a šířka voskového zrcátka, tarzální index pravé nohy, délka a šířka hrudní kosti, pravé přední křídlo. Všechny získané morfometrické indexy byly také porovnány s kontrolním vzorkem.

Rozměry pravých předních křídel byly označeny 19 charakteristickými body pomocí softwaru Identify. Obrázek 3 ukazuje, že software Identify označil 19 charakteristických bodů [32,33].

Obr. 1. Orientační body na pravém předním křídle dělnic medonosných

2.3. Statistická analýza

Pro každou kolonii byly vypočítány průměrné morfometrické hodnoty, indexy a velikosti centroidů vzorku kolonií, směrodatná odchylka a směrodatná chyba. Vícerozměrná statistická analýza dat (s využitím 11 morfometrických znaků) sestávala z analýzy hlavních komponent pro identifikaci možných podklastrů. Rozdíly ve velikosti křídel byly založeny na výpočtu velikosti centroidu a analyzovány analýzou rozptylu (ANOVA). Pro vizualizaci rozdílů mezi včelstvy byla použita diskriminační analýza. Statistická analýza dat byla provedena pomocí programů JMP 7 a Statistica 7 (Statsoft).

3. Výsledky

3.1. Standardní morfometrie

Analýza získaných výsledků vnějších morfometrických charakteristik je uvedena v tabulce 2. Studie byla provedena na 12 farmách chovaných v různých zónách jihovýchodního Kazachstánu, včetně referenčního vzorku, na 11 hlavních morfometrických charakteristikách včel dělnic.

Délka sosáku tedy kolísá od 6,21±0,04 mm do 6,35±0,02 mm, přičemž se neliší od kontroly. Počet hamulí v hlavních vzorcích byl v průměru 19,6 ks ve srovnání s Kerbulakem, Almaty – 20,50±0,42 ks a kontrolní skupinou – 21,50±1,3 ks (p≤ 0,05). Rozdíly v tomto znaku mezi populacemi dosahují prvního prahu pravděpodobnosti spolehlivosti (p>0,95).

Maximální hodnota délky a šířky tergitů je charakteristická pro horské pásmo Kerbulak, Almaty, Ujgurů a standardních – 2,20±0,01: 4,79±0,02; 2,20±0,01: 4,79±0,02; 2,27±0,06: 4,61±0,06; 2,23±0,18: 4,92±0,19. A zbytek populace je přibližně stejný.

Hodnoty délky sternitů v kontrolní skupině byly 2,73±0,23 mm, zatímco v ostatních včelstvech se pohybovaly od 2,78±0,03 mm do 2,9±0,03 mm. To lze do značné míry vysvětlit mediačním procesem v posledních letech. Zároveň délka voskového zrcátka představuje maximální hodnotu zaznamenanou ve včelstvech Enbekšikazakh – 1,28= 0,01 mm, Kerbulak, Almaty – 1,27= 0,01 mm. Průměrná šířka voskového zrcátka je vysoká hodnota zaznamenaná společností Enbekšikazakh – 2,4±0,02 mm, což odpovídá standardu. V ostatních případech to odpovídá referenční skupině. V včelstvu Kerbulak, Almaty, ujgurské včely splňují standardy Amcarnica. Je třeba poznamenat částečnou hybridizaci včelích rodin.

Tabulka 2. Morfometrické parametry každé regionální včelí rodiny

Studované skupiny se však vyznačují vysokou homogenitou, jelikož variabilita téměř ve všech ukazatelích se pohybuje v rozmezí 1,65–4,1 %, s výjimkou délky a šířky pravého křídla. Je třeba poznamenat, že při srovnání v zonálním aspektu, podle morfometrických ukazatelů, byla délka sosáku včel chovaných ve čtyřech zónách v rámci povolené normy od 6,25 podhorských do 6,29, což mírně překračuje pouštní zónu o 0,64 %. Bylo zjištěno, že včely chované ve stepní zóně byly v šesti ukazatelích lepší než ve třech dalších zónách: počtem hamulin, šířkou tergitu, délkou a šířkou sternitu, délkou a šířkou voskového zrcátka a délkou sosáku a velikostí křídla byly přibližně stejné jako u včel z pouštních a podhorských zón. Horské včely byly ve všech parametrech horší než klima ostatních zón. Zdá se, že tyto různé ukazatele u amkarnických včel chovaných v různých zónách jsou ovlivněny prostředím.

Shluková analýza je založena na použití všech morfometrických průměrů a je rozdělena do tří hlavních skupin (obr. 4). První skupina obsahovala vzorky včel z okresů Alakol, Almaty-2, Tekeli, Talgaržambyl, Karatal, Enbekšikazach-2 a Balchaš. Druhá skupina se skládala ze vzorků z okresů Enbekšikazach, Kerbulak, Almaty a Ujgurska. Třetí shluková skupina obsahovala referenční vzorek z okresu Amcarnica (Slovinsko).

Dle tabulky 4 se rozmezí kubitálního indexu ve všech studovaných skupinách pohybuje od 2,27±0,05 do 2,74±0,07, Hantelův index se také dynamicky pohyboval v normálním rozmezí. Diskoidní míchání vykazovalo univerzální výsledek, fixní byly jak dolní, tak horní hranice. Včelstvo Tekeli tedy mělo nízké diskoidní míchání 0,54 = 0,33, pravděpodobně to bylo způsobeno metrizací kavkazského plemene a je zde pozorována hybridizace. Maximální hranice byla zaznamenána v kontrolní skupině – 5,72±0,35. V ostatních případech odpovídají včely z Almatynské oblasti normálním hranicím Am carnica. Ve studovaných skupinách je 60 % zbarvení těla v některých případech šedé; žlutost byla zaznamenána v prvním a druhém tergitu.

Obrázek 4. Dendrogram shlukové analýzy založený na všech naměřených externích morfometrických parametrech včelstva z každé oblasti, včetně kontrolních vzorků

Tabulka 4. Hlavní morfometrické ukazatele pro každé regionální včelstvo jihovýchodního Kazachstánu

Včely jsou tajemný hmyz. O včelách je známo, že produkují med, což je sladká pochoutka. Zajímalo by mě, jak včely produkují tento med?

Aby včela mohla produkovat med, musí sbírat květový nektar. Na výrobu 100 gramů medu včela nalétá asi k milionu květů. Hmyz má speciální proboscis, se kterým sbírá kapičky nektaru. Včela nosí nektar ve speciálním orgánu zvaném medová komora.

Rychlost letu včely je 65 km/h, což je přibližně stejně jako rychlost auta ve městě. Za jeden let včela nasbírá téměř tolik nektaru, kolik sama váží. S plnou medovou komorou může včela dosáhnout rychlosti až 30 km/h.

Aby včela nasbírala 1 kg nektaru, musí z úlu provést až 150 tisíc letů. Včela v průměru urazí za jeden let až 3 kilometry. K produkci kilogramu medu potřebuje včela uletět v průměru 450 tisíc kilometrů. To znamená, že vzdálenost, kterou včela uletí, je podobná vzdálenosti, kterou by potřebovala k tomu, aby oběhla zemský rovník přibližně 10krát.

Včely přinášejí nektar do úlu, kde jej předávají dalším přijímajícím včelám. Přijímací včely berou med do svých komor. Poté se s kapkou nektaru provedou následující manipulace: včela otevře své čelisti a na špičce proboscis extrahuje kapku nektaru ze své komory a poté kapku vrátí zpět. Tato manipulace se opakuje až 250krát. Poté se do buňky umístí kapka nektaru. Toto je hotový med.

Včely mají velmi špatné vidění: jsou schopny vidět předmět pouze na vzdálenost jednoho a půl metru. Včely však mají velmi vyvinutý čich. Zachycují sebemenší pachy. Silné pachy: pach cibule, česneku, pach cigaret – bude je dráždit.

Jak si včely rozumí?

Ukázalo se, že včely si navzájem říkají, kam létat pro nektar. V úlu jsou skautské včelky, které vyhledávají květnaté louky. Poté se včela vrátí do úlu a řekne ostatním včelám, kam mají létat. Včely komunikují prostřednictvím „tancování“. Tanec může zahrnovat složité obraty a „osmičky“. Nakloněním těla k ose osmičky včela sděluje směr, kterým potřebuje letět. Někteří vědci se domnívají, že krouživé pohyby včel znamenají, že květy nejsou daleko od úlu, a kolébavé pohyby znamenají, že budou muset letět poměrně daleko.

Jak se z mladé včely stane královna?

Včely dělnice (kojící včely), které se starají o larvy vyvíjející se v jejich buňkách, mají na hlavě speciální žlázu, která produkuje mateří kašičku – hustou rosolovitou hmotu skládající se z vody, bílkovin, cukrů, tuků, vitamínů a dalších užitečných látek. látek. Larvy včel dělnic a trubců dostávají mateří kašičku pouze v prvních třech dnech života a poté se začnou živit včelím chlebem, směsí pylu a medu. Larvy včelích královen se po celou dobu svého vývoje živí mateří kašičkou. Jelikož je mateří kašička velmi výživná, jsou larvy královen přibližně 2x větší než larvy včelích dělnic a žijí v mnohem prostornějších buňkách (buňkách královen). Objeví-li se v úlu několik mladých královen současně, vstoupí mezi sebou do smrtelného boje.

Včelí královna nekrmí larvy a nestaví voskové buňky. Její hlavní činností je kladení vajíček do prázdných buněk a udržování pořádku v úlu. Uvolňováním speciálních pachových látek – feromonů ovládá chování svých „poddaných“ a řídí celý život včelí rodiny.

Jak dlouho žijí drony?

Samci včel domácí (medonosné) – trubci – jsou k vidění jen zřídka. Včelstvo se skládá z jedné královny, která klade vajíčka, mnoha tisíc neplodných dělnic a malého počtu trubců, jejichž jediným účelem je oplodnit královnu. Trubci jsou větší než dělnice, mají velké oči a delší tykadla, ale chybí jim žihadlo: místo toho mají trubci na konci břicha pohlavní orgán. Když přijde čas páření, královna vyletí z úlu v celé společnosti trubců. Několik z nich se páří s královnou. Během páření jsou samčí genitálie evertovány, semenná tekutina proniká do těla dělohy a samotný trubec okamžitě zemře. Trubci, kteří se nepářili s královnou a zůstali naživu, jsou z úlu vyhnáni včelami dělnicemi.

Larvy trubců se podobně jako včely dělnice vyvíjejí ve voskových buňkách plástů. Ale buňky dronů jsou větší a širší než obvykle. Včelí královna do takových buněk klade pouze neoplozená vajíčka (obsahují 2x méně chromozomů než oplozená). Z těchto vajíček se vyvinou samci.