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