Biološki fakultet
Univerzitet u Beogradu
Seminarski rad
TEMA
Afrikanizovane pčele – istorijat, životni ciklus i perspektive
Mentor: prof. dr Ljubiša Stanisavljević Studenti: Stanojković Marina B420/2009
Majstorović Jovana B463/2009
Uvod
Afrikanizovane pčele, poznatije kao pčele ubice, ime su dobile po načinu napada
u ogromnim rojevima. To je odbrambeno ponašanje namenjeno zaštiti košnice, matice i
njihovih mladih. DovoĎenja pčela ubica u Juţnu Ameriku posledica je pogrešne primene
ljudske dovitljivosti. U ţelji da stvore
pčelu koja proizvodi više meda brazilski
naučnici su počeli da ukrštaju Evropske
pčele sa Afričkim pčelama. U procesu
ukrštanja Afričke pčele su pored boje,
oblika i veličine prenele i svoju
agresivnost. Odatle potiče naziv ubice.
Slika 1. Apis mellifera scutelata (preuzeto sa
http://en.wikipedia.org/wiki/Africanized_bee)
Bez pravih prirodnih neprijatelja nova vrsta je jako brzo napredovala. Od 1956. godine
parile su se sa lokalnim pčelama i širile teritoriju na sever brzinom od 350km godišnje.
Do 1986. godine stigle su do Meksika. Tokom narednih 10 godina ubile su 175 ljudi.
1990. godine pčele ubice su prvi put primećene u Sjedinjenim Američkim Drţavama,
šireći se na jugozapad i Kaliforniju, zatim i na jugoistok sve do Floride. ( Lobo i dr.1989)
Pčele ubice napadaju samo kada su ugroţene. Vibracije, svetlucav nakit i tamna odeća
posebno iritiraju košnicu i pozivaju branitelje na napad. Ubod samo jedne pčele oslobaĎa
feromon koji deluje kao mirisni alarm koji uzbunjuje ostale pčele. Uskoro polovina
kolonije (do 20 000 pčela) jurišaju u napad. Pčele ubice su u stanju da proganjaju uljeza
čitavih 400 metara. Roj ostaje nadraţen narednih osam sati, napadajući svako stvorenje
koje se naĎe u blizine gnezda. Otrov pčela ubica iste je jačine kao kod Evropskih pčela.
Njegova smrtonosnost počiva u velikom broju ujeda. Višestruki ubodi mogu da izazovu
anafilaktički šok, preosetljivost na otrove koje izaziva grčenje mišića grla, nagli pad
krvnog pritiska, i bez lekarske intervencije, moguću smrt. (Hall i Muralidharan, 1989).
Istorijat afrikanizovanih pčela
Afričke rase pčela takozvana pčela ubica predstavlja hibrid izmeĎu evropske
(italijanske) medonosne pčele i medonosne pčele iz Afrike. Za razliku od ostalih delova
sveta, ne postoje podaci o gajenju pčela u Africi tokom prošloga veka. Pčelarstvu se nije
pridodavao veliki značaj i korišćenje meda je bilo po principu ’smash and grab’. Naučnici
veruju da su upravo iz ovih razloga afričke medonosne pčele vremenom evoluirale u
agresivnije vrste. TakoĎe je primećen viši nivo zaštite svojih košnica u odnosu na njihove
srodnice, medonosne pčele iz Evrope.
Oduvek se postavljalo pitanje zašto su pčelari Juţne Amerike ukrstili ove dve vrste. Još
1956. godine, u Brazilu došlo je do ideje poboljšanja produktivnosti evropske rase pčela.
Nisu se ni nadali da će indukovana vrsta zauvek promeniti budućnost pčelarstva na dva
kontinenta, i većini zonobioma sve od Juţne Amerike pa do Sjedinjenih Američkih
Drţava. (http://www.adkinsbeeremoval.com/africanized-honey-bee.php#1)
Za evropske pčele se znalo u Brazilu, ali tadašnji pčelari nisu bili zadovoljni godišnjim
prinosima meda. Italijanska medonosna pčela pčela, koja vodi iz hladnijih i sušnijih
evropskih regiona, nije bila u mogućnosti da se adaptira na tropsku vlaţnu klimu, pa
stoga njen medonosni potencijal nije došao u potpunosti do izraţaja. Nekolicina pčelara
je odlučila sa indukuje u Brazil vrstu sa Afričkog kontinenta smatrajući da će ova vrsta
bolje podneti vrelu brazilsku klimu. Za vrstu za koju se smatralo da će se najbolje
adaptirati na nove uslove izabrana Apis mellifera adansonii, kasnije preimenovana u Apis
mellifera scutelata, poreklom iz Juţne Afrike. Poznati brazilski naučnik dr. Estevam Kerr
je odabran za lidera ovog projekta. Prvi pokušaj introdukavanja nove vrste je bio
nesupešan ali u drugom jedna matica iz Tanzanije i nekolicina iz okoline Pretorije uspele
su da preţive introdukciju u Brazil. Ovih nekoliko matica se smatraju precima
celokupne afrikanizovane populacije pčela u Novom Svetu.
Podaci govore da je prvi hibrid afrikanizovane medonosne pčele potekao iz Sao Paola u
Brazilu, gde se dr. Kerr bavio oplemenjivanjem evropskih vrsta i radio na poboljšanju
njihove produktivnosti. U toku njegovog prvog eksperimenta 1957. godine, prva
generacija afrikanizovanih pčela je ’slučajno’ puštena u prirodu od strane njegovog
pomoćnika pčelara. Kerr nije bio mnogo zabrinut jer je smatrao da će se mali broj
afričkih jedinki ’stopiti’ sa evropskim vrstama koje su bile daleko brojnije. Ipak, dovoljno
je bilo da se oslobodi nekoliko afričkih matica da nastane afrikanizovana populacija koja
će narednih decenija kolonizovati ne samo ovaj deo kontineta nego i susedne SAD. Kako
su ove vrste bile vidno agresivnije od evropskih naučnici su predloţili intenzivnije
ukrštanje afričkih i evropskih pčela, smatrajući da će uspeti da će se negativne osobine
pčela iz Afrike na taj način neutralisati. . Veliki broj evropskih pčela je ukrštan sa
afričkim, ali rezultat je bio neočekivan. Nastao je novi hibridni soj koji je vodio poreklo
od evropske matice i afričkih trutova. Danas se zna da kolonije afrikanizovanih pčela
produkuju veći broj trutova u odnosu na evropske srodike. U pokušaju ispravljanja greške
i napretku razvoja molekularne biologije i njenih metoda naučici su počeli detaljnija
istraţivanja genoma i DNK molekula novog hibridnog soja. Rezultati istraţivanja su
pokazali da je ’oplemenjivanje’ afričkih pčela u potpunosti nemoguće jer su pčelinje
zajednice koje su poticale od evropskih matica iščezle, jer su afri;ke vrste sadţale u svom
genomu samo 20% slučnosti sa evropskim pčelama. (Del Lama i dr. 1990)
Naučnike je i dalje bunilo šta je to što je uzrokovalo nestajanje genoma evropskih vrsta.
Nastavilo se sa ispitivanjem mtDNK i pokazalo se minimalna količina evropskog
genetskog materijala prenelo na narednu populaciju, imajući u brojnost matica prenetih iz
Afrike u Brazil u odnosu na brojnost evropske pčelinje populacije. Zaključak je glasio da
je današnji afrikanizovani hibrid genetski skoro identičan afričkom pretku Apis mellifera
scutelata. (Del Lama i dr. 1990)
Sama sposobnost adaptacije, načina rojenja i stepena agresije afrikanizovanih pčela su i
dalje pod znakom pitanja. Sama činjenica da je ova vrsta uspela da istisne mnogobrojne
kolonije evropske medonosne pčele u kratkom periodu predstavlja jedan od fenomena
koji nije objašnjen. Ispitivanja mtDNK i potpunog genoma su i dalje u toku, i veruje se da
će se uz pomoćmolekurane tehnike doći do odgovora na pitanje zašto je sam genom
afričkih pčela ‘nadmoćniji’ u odnosu na evropske srodnice.
Životni ciklus afrikanizovanih pčela
Afrikanizovane pčele prolaze kroz potpuni ciklus razvića. Iz jajeta se izleţe larva koja
prolazeći kroz stadijum pupe sazreva u adultnu jedinku. Kolonija uglavnom sadrţi od 20
000 do 90 000 članova. Za koloniju je karakteristična socijalna organizacija. Matica
(kraljica) je fertilna ţenka koja generiše broj jaja u koloniji. Matice su najkrupniji
pripadnici kolonije dimenzija oko (16-20 mm) i u mogućnosti su da izlegu dnevno više
od 2 000 novih jaja, tokom proleća.
Trutovi su plodni muţijaci, uglavnom manjih dimenzija, koji su u stalnoj kompeticiji za
parenje sa maticom. Matice se pare sa 12 do 15 trotova pre nego što osnuju novu
koloniju. (Segura, 2000)
Radilice su neplodne ţenke i najsitniji pripadnici kolonije (10-12 mm). One su zaduţene
za veliki broj različitih poslova u zavisnosti od starosti. Jedinke starosti od 1 do 2 dana
čiste ćelije saća kako bi omogućile matici da polaţe jaja, dok one starosti od 3 do 11 dana
su zaduţene za ishranu larvi, matica i trutova polenom. Najveći deo posla obavljaju
radilice stare 12 do 17 dana, koje obnavljaju ćelije saća, skladište polen i uklanjaju mrtve
ili povreĎene članove kolonije. Najstarije jedinke su zaduţene za čuvanje kolonije od
potencijalnih predatora. Samo trajanje ciklusa razvića ovih pčela odigralo je veoma vaţnu
ulogu pri kompetitornim odnosima sa ostalim vrstama i kolonizaciji pojedinih staništa.
Suštinski razvojne faze ţivotnog ciklusa afrikanizovanih i evropskih pčela su vrlo slične,
jedina razlika je veća adaptivna sposobnost kojom se odlikuju afrikanizovane jedinke.
Slika 2. Ciklus razvića afrikanizovane pčele (preuzeto sa www.ebka.org)
Sam ciklus razvića radilica, od trenutka izleganja jajeta do stadijuma adulta, traje 20
dana. Stadijum pupe je najduţi i traje oko 13 dana. (Khalil Hamdan 1990.)
Matica skladišti semenu tečnost u posebnom organu nazvanom spermateka. Nakon
odeĎenog perioda polaţe jaja u ćelije saća. Jaja su obično cilindričnog oblika i dimezija
oko 0,4mm. Pri poleganju
jaja su postavljena
vertikalno, nakon jednog
dana menja poloţaj da bi
trećeg dana bila postavljena
na stranu. Četvrtog dana
dolazi do izleganja bele
larve koja nema
ekstremitete.
Slika 3. Izgled izleţenih jaja u saćama (preuzeto sa www.ebka.org)
Larva poseduje glaveni, torakalni i abdominalni segment.. Tokom prva tri dana, larva se
bogato hrani proteinima koje luče ţlezde smeštene na glavenim regionima radilica
pomoćnica. Nakon ovog perioda
larva se ishranjuje posebnom
hranom koja predstavlja smešu meda
i polena i koja je namenjena
isključivo budućim radilicama. U
trenutku kada larva dovoljno poraste,
prestaje da se hrani i počinje da
metamorfozira u stadijum pupe.
Slika 4. Larve neposredno pre metamorfoze u stadujum pupe (preuzeto sa www.ebka.org)
Pupa je stadjum u kom dolazi do transformacije u adultnu jedinku. Prvo dolazi do
formiranja glavenog i torakalnog
regiona i promene boje. Nakon
toga formira se abdomen i na kraju
krila. Mlada jedinka grize
površinski sloj koji prekriva saće,
izlazi i počinje sa čiščenjem. Posle
perioda od 21 dan, radilica je
spremna da napusti košnicu
Slika 5. Stadijum pupe (preuzeto sa www.ebka.org)
.Ţivotni vek radilica varira u zavisnosti od godišnjeg doba. Tokom prolećnih i letnjih
meseci, kada je kolonija aktivna, radilice ţive u proseku 5-6 nedelja, ali u zimskom
periodu mogu ţiveti i do 5 meseci. (Khalil Hamdan 1990.)
Afrikanizovane pčele sazrevaju dan ranije u odnosu na evropske pčele što omogućava
lakšu kolonizaciju. TakoĎe su
mnogo agresivnije i otpornije na
patogene u odnosu na evropske
pčele. Zahvaljujući ovoj osobini
ove pčele imaju mnogu veću stopu
preţivljavanja u odnosu na ostale
vrste.
Slika 6. Mlada radilica starosti od jednog dana (preuzeto sa www.ebka.org)
Perspektiva afrikanizovanih pčela
I pored činenice da se ove pčele odlikuju visokom stepenom agresivnosti ne treba
zaboraviti da one učestvuju u oprašivanju i produkuju med baš kao i ostale vrste
medonosnih pčela. Pčelari Juţne Afrike koriste afrikanizovane pčele kao pčele izbora u
svim operacijama. Ove pčele mogu da se gaje na siguran način kao i evropska
medonosna pčela, ali su za njihovo gajenje potrebni posebni uslovi. (Erin W. Hodgson
1993)
Zahvaljujući svom dobrom mehanizmu adaptacije afrikanizovane pčele su uvek favoriti u
kompeticiji sa ostalim vrstama medonosnih pčela. U pojedinim drţavama Severne
Amerike, ova vrsta je proglašena invazivnom. Šireći svoj areal od juga Amerike preko
Severne Amerike ove vrste su i dalje u procesu osvajanja novih staništa. Primećene su i u
tropskim kišnim šumama. Jedina oblast, koja bi po naučnicima mogla da predstavlja
barijeru ovim pčelama, je
polarna oblast. Entomološka
istraţivanja su pokazala da su
afrikanizovane pčele vrlo loše
podnose niske temperature jer
za razliku od evropskih
medonosnih pčela one ne
skladište med.
Slika 7. Košnice afrikanizovanih pčela (preuzeto sa www.bieenkorf.be/volk.htm)
Kada je u pitanju gajenje ovih pčela i produkcija meda, dokazano je da se njihov med
moţe koristiti tek nakon što proĎe kroz obradu od strane pčelara. Oni koji se oldluče na
gajenje afrikanizovanih pčela biće u mogućnosti da odrţavaju samo jednu košnicu pod
strogo kontrolisanim uslovima. TakoĎe se propisuje niz pravila koji pčelari moraju da
poštuju da ne bih došlo do fatalnih posledica. Poslednjih godina u SAD je prijavljeno
nekoliko stotina napada od strane ovih pčela. Otrov afrikanizovanih pčela nije toksičniji
od otrova regularne medonosne pčele, meĎutim ove pčele napadaju u rojevima i ukoliko
se ţrtvi ne ukaţe adekvatna medicinska pomoć za odrešeno vreme u nekim slučajevima
moţe doći i do fatalnog ishoda. (Erin W. Hodgson 1993)
Pošto je utvrĎeno da je ova vrsta kompetitivno jača u odnosu na evropske medonosne
pčele, entomolozi se danas bave problemom zamene matice u slučajevima kada
afrikanizovane vrste kolonizuju evropske vrste pčela. Uništavanje ovih pčela bi dovelo do
smanjene polinacije, a samim tim i proizvodnja hrane koja zavisi od biljaka koje se
oprašuju ovim pčelama bi naglo opala. Entomolozi se u poslednje vreme bave
problematikom kolonizacije i još uvek nisu otkrili šta je to što na neki način ukazuje da
odreĎena kolonija evropskih pčela moţe biti kolonizovana.
Slika 8. Matica evropske medonosne pčele okrzţena afrkanizovanim pčelama(preuzeto sa
www.bieenkorf.be/volk.htm)
Većina drţava, koje su afrikanizovanu medonosnu pčelu porglasili invazivnom vrstom
sprovela je niz mera kako bi se sprečilo dalje širenje njihovog areala.
Iako većina ljudi ima negativno mišljenje o afrikanozovanim pčelama, naučnici ipak
ukazuju na njihove pozitivne osobine. To je jedina vrsta pčela koja pokazuje znake
rezistencije na patogene vrste poput Varroa destructor, Acarapis woodi, Aethina tumida i
larve Paenabacilis. (Alan H. Roe 1996)
Varroa destructor predstavlja jednog od najčešćih patogena medonosnih pčela.
Zahvaljujući ovim patogenima veliki broj kolonija evropskih pčela umire. Naučnici
pokušavaju da otkriju mehanizam koji afrikanizovanizovanim pčelama obezbeĎuje veću
stopu preţivljanja u slučaju napada ovih patogena. Većina entomologa je eliminisala
proces čišćenja saća za koje su zaduţene mlade radilice kao ključni faktor za
preţivljavanje. Intenzivna istraţivanja su i dalje u toku i ukoliko bi došlo do otkrivanja
mehanizma, naučnici bi pokušali isti i da primene kod evropskih vrsta medonosnih pčela
i na taj način spasu veliki broj kolonija koji stradaju od strane ovog patogena. (Alan H.
Roe 1996).
Zaključak
Zahvaljujući svojoj agresivnosti i kompetitornoj moći u odnosu na ostale vrste
medonosnih pčela, afrikanizovane pčele su na lošem glasu. Ali i pored svih negativnih
osobina pokušaj uništavanja ove vrste doveo bih do značajnog smanjenja polinacije
pojedinih biljnih vrsta. Sama činjenica da su ove pčele rezistentne na neke vrste patogena
govori o njihovoj vaţnosti u daljim istraţvanjima i o značaju zaštite ne samo same vrste
nego i ostalih vrsta medonosnih pčela od patogenih vrsta.
Literatura:
http://ag.arizona.edu/pubs/insects/ahb/inf15.html
http://www.caes.uga.edu/publications/pubDetail.cfm?pk_id=6912#History
http://www.adkinsbeeremoval.com/africanized-honey-bee.php#1
http://www.ent.uga.edu/pubs/afhoneybsB1290.pdf
http://extension.usu.edu/files/publications/factsheet/africanized-bees.pdf
http://www.ksda.gov/includes/document_center/plant_protection/Miscellaneous_Plans_R
eports_and_Guidelines/AHBfactsheet.pdf
http://www.nps.gov/sagu/planyourvisit/upload/africanized%20honey%20bees.pdf
http://www.nature.com/hdy/journal/v97/n5/pdf/6800875a.pdf
Pierre Franck, Lionel Garnery, Michel Solignac and Jean-Marie Cornuet (1997) The
Origin of West European Subspecies of Honeybees (Apis mellifera): New Insights from
Microsatellite and Mitochondrial Data – Evolution Vol. 52, No. 4 (Aug., 1998), pp.
1119-1134: Society for the Study of Evolution