Η γύρη είναι η πηγή πρωτεΐνης και λιπιδίων για τη μέλισσα. Χωρίς τη γύρη δεν υπάρχουν τα διατροφικά στοιχεία που χρειάζεται ένα μελίσσι για να αναπτυχθεί. Οι ετήσιες ανάγκες του μελισσιού σε γύρη είναι αρκετά υψηλές αλλά το μελίσσι έχει εξελιχθεί έτσι, ώστε να κρατά αποθέματα γύρης στην κυψέλη και να μπορεί να ρυθμίζει τη συλλογή της γύρης σύμφωνα με τις ανάγκες του. Κι επειδή το μελίσσι είναι θαυμαστός υπεροργανισμός καταφέρνει να αλλάζει ακόμη και τις ίδιες τις ανάγκες του. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε πώς γίνονται όλες αυτές οι διεργασίες. Οι μηχανισμοί πίσω από αυτές τις συμπεριφορές έχουν ερευνηθεί, αν και δεν υπάρχει ακόμη πλήρης εικόνα.
Ο ρόλος της γύρης
Η γύρη, εκτός από βασική διατροφή του σμήνους, είναι και βασικός ρυθμιστής του ετήσιου κύκλου του μελισσιού. Ειδικότερα:
– Σύμφωνα με την παρατήρηση των Η. Mattila και G. Otis [1], η ελλάτωση των εισροών της γύρης στην κυψέλη είναι αυτή που ενεργοποιεί την εκτροφή των χειμερινών μελισσών. Το μελίσσι έχει καλή αντίληψη της ποσότητας της εισερχόμενης γύρης και όταν αυτός ο ρυθμός ελλατωθεί, ξεκινάει την εκτροφή των χειμερινών μελισσών. Μελίσσια τα οποία τροφοδοτούνταν τεχνητά με επιπλέον γύρη το φθινόπωρο, καθυστέρησαν να φτιάξουν τις μακρόβιες μέλισσες για τον χειμώνα. Αντίστροφα, όταν ελάττωσαν τεχνητά τις εισσροές της γύρης το φθινόπωρο (με γυρεοπαγίδες), τότε τα μελίσσια αυτά σχημάτισαν γρηγορότερα χειμερινούς πληθυσμούς.
Τέτοιες πληθυσμιακές αλλαγές επηρρεάζονται, επίσης, από τη θερμοκρασία, τη φωτοπερίοδο και πιθανόν το ετήσιο ¨βιολογικό ρολόι¨ της βασίλισσας (ενιαύσιος ρυθμός) [2]. Η αντίληψη των εισροών της γύρης είναι διαφορετική από φυλή σε φυλή μελισσών. Για παράδειγμα, η μέλισσα που έχει προέλθει από γενετικό υλικό lingustica δεν έχει τόσο ανεπτυγμένη αυτή την ικανότητα σε σχέση με μια μέλισσα προσαρμοσμένη στο κλίμα της νοτίου Ελλάδας. Να σημειωθεί ότι η προσθήκη ή η αφαίρεση πλαισίων με γύρη προκειμένου να ελεγχθεί η μακροβιότητα των μελισσών, δεν έχει κανένα αποτέλεσμα.
– Η γύρη προορίζεται για κατανάλωση από τις μέλισσες νεαρής ηλικίας (παραμάνες) [4], [5], [6]. Οι άλλες κάστες μελισσών δεν έχουν ενεργά τα πρωτεολυτικά ένζυμα που χρειάζονται για την καλή πέψη της γύρης [5]. Μετά την κατανάλωση γύρης, οι παραμάνες αναπτύσσουν τους υποφαρρυγγικούς αδένες τους και ταΐζουν με πολτό τόσο το γόνο όσο και τις μεγαλύτερης ηλικίας αδελφές τους. Οι -συνήθως καταπονημένες- συλλέκτριες βασίζονται σε αυτόν τον πολτό για την παράταση της ζωής τους, τον οποίο λαμβάνουν με τη τροφάλλαξη από τις παραμάνες.
– Η μέλισσα, σπάνια τρώει τη γύρη όπως της την παρέχει η φύση. Οι μέλισσες πακετάρουν τη γύρη στις κερήθρες, προσθέτουν ένζυμα καθώς και λίγο μέλι. Aυτό το προϊόν, το οποίο έχει υποστεί μικρού βαθμού ζύμωση, λέγεται μελισσόψωμο (ή ενσιρωμένη γύρη). Μικροβιολογικές μελέτες απέδειξαν ότι οι μέλισσες κάνουν αυτή τη διεργασία για να διατηρήσουν τη γύρη και όχι για να την κάνουν πιο εύπεπτη μέσω της ζύμωσης [3]. Έχουν μάλιστα την τάση να προτιμούν τη φρέσκια γύρη από το μελισσόψωμο
– Κατά το ξεχειμώνιασμα, οι μέλισσες καταναλώνουν πολύ σπάνια γύρη και υποστηρίζονται από το ίδιο τους το λιπόσωμα.
– Επειδή η διαθεσιμότητα της γύρης στη φύση είναι πολύ πιο ασταθής, το μελίσσι έχει την τάση να κρατάει ένα απόθεμα γύρης. Εξάλλου, η διατήρηση αποθεμάτων είναι και ο μόνος τρόπος οι παραμάνες να ταΐζουν το γόνο με σταθερότητα και όχι περιστασιακά. Το απόθεμα γύρης υπάρχει ακόμη και το χειμώνα, κάτι που δεν φαίνεται εύκολα στην επιθεώρηση γιατί οι γύρες αυτές είναι συνήθως τοποθετημένες στο βάθος των κελιών σε αραιό μοτίβο σκεπασμένες καλά με μέλι.
-Τέλος, σε συνθήκες σοβαρής έλλειψης γύρης το μελίσσι μπαίνει σε κατάσταση επιβίωσης. Σε κατάσταση επιβίωσης, οι οικιακές μέλισσες εφαρμόζουν κάποια έκτακτα μέτρα. Μειώνουν το τάισμα της βασίλισσας οπότε αυτή χαμηλώνει το ρυθμό της γέννας, κανιβαλίζουν το γόνο μικρής ηλικίας για να «ανακτηθεί» μέρος των θρεπτικών συστατικών, πετάνε τα αυγά για να μην ταϊστούν και σφραγίζουν πιο γρήγορα τις προνύμφες μεγάλης ηλικίας [7].
Ομοιόσταση
Ομοιόσταση είναι η ικανότητα ενός οργανισμού να διατηρεί εντός ορίων τις συνθήκες του εσωτερικού του περιβάλλοντος παρά τις μεταβαλλόμενες εξωτερικές συνθήκες. Μια μεμονωμένη μέλισσα έχει πολύ ευαίσθητη ομοιόσταση και δεν μπορεί να επιβιώσει εκτός του σμήνους πάνω από κάποιες ώρες. Το μελίσσι, όμως, είναι ένας υπεροργανισμός κι έχει δυνατούς μηχανισμούς έτσι, ώστε να ρυθμίζει τις διαταραχές της ομοιόστασης.
Για παράδειγμα, η παρατεταμένη αφθονία θρεπτικών συστατικών δεν κάνει το σμήνος να αυξάνεται επ’ αόριστον, αλλά το οδηγεί στο να επιβραδύνει τη συλλογή τροφής και να μπεί σε διαδικασία σμηνουργίας. Η σταδιακή μείωση της γύρης βάζει το μελίσσι σε αδράνεια, σε περιορισμό της εκτροφής γόνου και στη συνέχεια αυξάνεται η μακροβιότητα του πληθυσμού του. Χωρίς ισχυρούς ομοιοστατικούς μηχανισμούς, θα αρκούσε ένα γυρεοδοτικό κενό ενάμιση μήνα (όπως έχουμε σε ξηροθερμικές περιοχές της Ελλάδος) για να πεθάνει ένα ολόκληρο σμήνος, είτε από πείνα είτε από γεράματα.
Όλα αυτά, βέβαια, δεν σημαίνουν ότι μπορούμε να προκαλούμε μακροχρόνιο στρες στα μελίσσια (εντατικοποίηση, μεταφορά σε μελιτώματα κ.α.) και αυτά να έρχονται σε ομοιόσταση.
Συλλογική Νοημοσύνη
Οι μηχανισμοί με τους οποίους το μελίσσι διαχειρίζεται την τροφή του είναι ένα παράδειγμα συλλογικής νοημοσύνης, ένα είδος νοημοσύνης διαφορετικής από την ανθρώπινη.
Συλλογική ονομάζεται η νοημοσύνη που προκύπτει από την συνεργασία ή τον ανταγωνισμό πολλών ανεξάρτητων μονάδων. Η συλλογική νοημοσύνη των κοινωνικών εντόμων είναι ανώτερη από την ατομική τους νοημοσύνη.
H συλλογική νοημοσύνη στο μελίσσι έχει αναπτυχθεί πάνω στα σήματα (signals) και τις νύξεις (cues). Ένα σήμα ή σινιάλο χρειάζεται μια μέλισσα-πομπό προς μια μέλισσα-δέκτη ενώ η νύξη (ή ερέθισμα) είναι απλά η πληροφορία την οποία αντιλαμβάνεται μια μέλισσα. Η νύξη είναι μονομερής ενώ το σήμα είναι κατ’ ελάχιστο διμερές.
Το μελίσσι χρησιμοποιεί λιγοστά σήματα ή σινιάλα όπως τον κυκλικό χορό (επικοινωνεί το πού βρίσκεται η θέση της τροφής), τον τρεμουλιαστό χορό, καθώς και άλλα σπανιότερα, όπως το «τραγούδι» της βασίλισσας (λίγο πρίν τη σμηνουργία). Όλη η υπόλοιπη πληροφορία μεταφέρεται στη κυψέλη μέσω των νύξεων, οι οποίες είναι πολύ περισσότερες. Παραδείγματα τέτοιων ερεθισμάτων είναι τα εξής:
- Ο χρόνος που κάνει μια συλλέκτρια νέκταρος να παραδώσει το νέκταρ της σε κάποια μέλισσα-αποθηκάρια.
- Η πληρότητα ενός κελιού.
- Το περιεχόμενο ενός κελιού.
- Η παρουσία/ απουσία κάποιας φερομόνης
- Ξένοι ήχοι (επίθεση από εχθρό κ.α.)
Η συλλογική νοημοσύνη χτίζεται πάνω στην επικοινωνία, αλληλεξάρτηση και συντονισμό εξειδικευμένων μονάδων. Για λόγους οικονομίας της φύσης, η χρήση των σημάτων είναι περιορισμένη και το όλο σύστημα δουλεύει με τις νύξεις-ερεθίσματα. Και πάλι, όμως, κάθε μονάδα δεν είναι σε θέση να σχηματίσει άμεσα εικόνα του τί συμβαίνει στην αποικία. Βασίζεται, λοιπόν, και στην ανάδραση (feedback), η οποία είναι έμμεσος τρόπος αντίληψης. Παράδειγμα ανάδρασης στο μελίσσι είναι η τροφάλλαξη, η οποία γίνεται για ανταλλαγή τροφής, για μεταφορά φερομονών, για αναγνώριση κ.α.
Κάποιοι θεωρούν ότι και οι άνθρωποι παράγουν μορφές συλλογικής νοημοσύνης. Ο όρος συλλογική νοημοσύνη (collective intelligence) μάλιστα χρησιμοποιείται καταχρηστικά (σαν σλόγκαν) στον κόσμο της τεχνολογίας, των επιχειρήσεων κ.α. Λέγεται μεταξύ άλλων, ότι όλα τα σημαντικά επιτεύγματα τα καταφέρνουν οι ομάδες. Βέβαια κάτι τέτοιο δεν αποδεικνύει την ανωτερότητα της νοημοσύνης της ομάδας σε σχέση με αυτή των ατόμων που την αποτελούν. Η αποτελεσματικότητα μιας ανθρώπινης ομάδας μπορεί να οφείλεται στην εσωτερική της δομή, στις κοινωνικές νόρμες, στην ιεραρχία (ή την ηγεσία), σε μηχανές, μηχανισμούς κ.α. Αυτά είναι χαρακτηριστικά νοημοσύνης τα οποία, όμως, δεν μοιάζουν να προέρχονται από συλλογική νοημοσύνη. Εξάλλου, αν παρατηρήσουμε μια νεοσχηματιζόμενη ομάδα, θα δούμε ότι τα αρκετά μέλη σύντομα θα ενεργήσουν με βάση την προσωπική τους ατζέντα. Αλλοτε με άμμεσα ιδιοτελή κίνητρα κι άλλοτε με «αλτρουιστικά» κίνητρα όπως να αναλαμβάνουν το ρόλο του φύλακα/προστάτη της ομάδας. Οι άνθρωποι είναι, βέβαια, ικανοί να παράξουν ανώτερη νοημοσύνη σε συλλογικό επίπεδο, απλώς η προσωπικότητά τους δεν αφήνει πολύ χώρο για συλλογική ευφυΐα.
Σε αντίθεση με τα έντομα, οι άνθρωποι είναι πολύ καλοί στην παραγωγή συλλογικής βλακείας. Το φαινόμενο αυτό αναφέρεται στη βιβλιογραφία με τον όρο groupthink (ομαδική σκέψη ή αγελαία σκέψη). Το καταπληκτικό είναι ότι η βλακεία μιας ομάδας μπορεί να ξεπεράσει κατά πολύ τη βλακεία των επιμέρους μελών της. Οι κρυφές και δόλιες δυναμικές της ανθρώπινης ομαδικής σκέψης μπορεί να οδηγήσουν μια ομάδα έξυπνων ανθρώπων να πάρει ηλίθιες αποφάσεις, προς χάριν της συμμόρφωσης, της διατήρησης της συνοχής της ομάδας κ.α.
Ας αφήσουμε όμως τους γιαλαντζί συλλογικούς νοήμονες κι ας επιστρέψουμε στα αγαπημένα μας έντομα.
Στρατολόγηση συλλεκτριών
Ας δούμε πώς το μελίσσι επικοινωνεί γα τη θέση της τροφής μέσω ενός σήματος. Μεγάλο μέρος του εργατικού δυναμικού των συλλεκτριών γύρης ή νέκταρος τηρεί στάση αναμονής μέσα στην κυψέλη. Οι συλλέκτριες οι οποίες έχουν εντοπίσει τροφή μπορούν να στρατολογούν άλλες συλλέκτριες μέσω των κυκλικών χορών τους, υποδεικνύοντάς τους τη θέση της τροφής (μικτός χορός-Waggle Dance). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, το μελίσσι να στέλνει στην πηγή νέες συλλέκτριες κι έτσι να αυξάνει τη συλλογή.
Οι χοροί είναι από τους πρώτους μηχανισμούς εύρεσης τροφής που παρατηρήθηκαν στις μέλισσες (Karl Von Fisch, 1929). Πολλές μετέπειτα μελέτες έδειξαν ότι η πιθανότητα να στήσει μικτό χορό μια μέλισσα, η οποία επιστρέφει από συλλογή τροφής για να ειδοποιήσει τις αδελφές της είναι αρκετά χαμηλή, της τάξεως του 10%. Το παράξενο είναι ότι η πιθανότητα αυτή δεν αυξάνεται ιδιαίτερα, ακόμη κι όταν οι ανάγκες του μελισσιού σε γύρη ή νέκταρ είναι αυξημένες [10], [8]. Η υπέρμετρη εκδήλωση αυτής της συμπεριφοράς των χορών, θα οδηγούσε το μελίσσι σε υπερδραστηριότητα και τελικά με μαθηματική ακρίβεια θα έριχνε όλο το δυναμικό του σε πηγές γύρης (ή νέκταρος). Το μελίσσι αντίθετα κρατάει εφεδρείες. Οι εφεδρείες είναι που θα ρυθμίσουν την ομοιόσταση αφού είναι έτοιμες να εμπλακούν άμεσα εκεί που υπάρχει ανάγκη.
Έτσι, λοιπόν, το μελίσσι δεν μπορεί να ρυθμίσει πόση γύρη θα συλλέξει χρησιμοποιώντας τους χορούς. Έχει πολύ πιο σύνθετο ρυθμιστικό μηχανισμό τον οποίο θα δούμε αναλυτικότερα στο δεύτερο μέρος.
Ένα παράδειγμα υπερδραστηριότητας, που πρέπει να αναφερθεί είναι όταν υπάρχουν έντονες μελιτοεκκρίσεις στη φύση (πχ. στα πευκοδάση). Σε τέτοιες περιπτώσεις το μελίσσι ρίχει διαρκώς νέες δυνάμεις στη μελιτοσυλλογή, αμελεί την συλλογή γύρης, δεν κρατά εφεδρείες για τα υπόλοιπα καθήκοντα με αποτελεσμα να εξαντλείται πολύ γρήγορα.
Συμπεράσματα
Είδαμε μέχρι στιγμής τον πολλαπλό ρόλο της γύρης, τις προσπάθειες του μελισσιού να διατηρεί την ομοιόσταση, καθώς και χαρακτηριστικά της κοινωνικής του συμπεριφοράς. Στην πράξη, ο μελισσοκόμος μπορεί να αξιοποιήσει όλα αυτά τα στοιχεία και να βελτιώσει τους χειρισμούς του.
Για παράδειγμα, η πρακτική της υποκατάστασης της τροφής όταν αυτή δεν είναι διαθέσιμη στη φύση μπορεί να βάλει σε ύπνο τους μηχανισμούς της ομοιόστασης (με εξαίρεση τις έντονες μελιτοεκκρίσεις βλ. πιο πάνω). Το ξεγέλασμα των μελισσιών είναι επιζήμιο μακροπρόθεσμα. Αντίθετα, η ενίσχυση των μελισσιών όταν η φύση δίνει επαρκή τροφή, δεν φαίνεται να έχει κάποιες αρνητικές επιπτώσεις.
Ένα άλλο συμπέρασμα είναι σχετικό με την εισαγωγή ξένων φυλών βασιλισσών. Οι βασίλισσες από υβρίδια ξένων φυλών ανταποκρίνονται διαφορετικά στις μεταβολές της γύρης σε σχέση με τις ντόπιες, ενώ έχουν διαφορετικό ενιαύσιο ρυθμό. Ξεχωρίζουν αμέσως αναμέσα στις υπόλοιπες του κοπαδιού κι έτσι κάποιοι μελισσοκόμοι ενθουσιάζονται. Οι βασίλισσες αυτές δεν «γαζώνουν» τις κερήθρες επειδή είναι καλύτερες. Τις γαζώνουν επειδή δεν καταλαβαίνουν σε ποιο μέρος βρίσκονται. Κάποιους μήνες αργότερα βγαίνουν προβλήματα τα οποία, συνήθως, αποδίδονται σε άσχετους με τη φυλή παράγοντες. Έτσι, με την ελπίδα της αύξησης της παραγωγής, οι εισαγωγές συνεχίζονται.
Η μέλισσα βρίσκεται σε ένα ασταθές περιβάλλον κι έχει αναπτύξει περίπλοκους μηχανισμούς επιβίωσης. Το σύντομο διατροφικό στρες ακολουθούμενο από περίοδο ανάκαμψης είναι προυπόθεση για να ενεργοποιηθούν αυτοί οι μηχανισμοί και το μελίσσι να επωφεληθεί μακροπρόθεσμα. Η σύγχρονη εντατικοποίηση της μελισσοκομίας δεν αφήνει στη μέλισσα περιθώρια να ακολουθήσει την περιοδικότητα της φύσης. Προφανώς και υπάρχει τίμημα για όλα αυτά.
Γιώργος Μήτσικας (Χημικός-Ερασιτέχνης Μελισσοκόμος)
Οκτώβριος 2019
Βιβλιογραφία
[1] Mattila, H.R., Otis, G.W. (2007) Dwindling pollen resources trigger the transition to broodless populations of long-lived honeybees each autumn. Ecol. Entomol. 32, 496–505
[2] Nürnberger, F., Härtel, S., & Steffan-Dewenter, I. (2018). The influence of temperature and photoperiod on the timing of brood onset in hibernating honey bee colonies. PeerJ, 6, e4801.
[3] Anderson, KE, MJ CarrolL, T Sheehan, BM Mott, P Maes and V Corby-Harris (2014) Hive-stored pollen of honey bees: many lines of evidence are consistent with pollen preservation, not nutrient conversion. Molecular Ecology 23: 5904–5917
[4] Schmickl, K & K Crailsheim (2004) Inner nest homeostasis in a changing environment with special emphasis on honey bee brood nursing and pollen supply.
[5] Crailsheim K, Schneider LHW, Hrassnigg N, Bühlmann G, Brosch U, Gmeinbauer R, et al. Pollen consumption and utilization in worker honeybees (Apis mellifera carnica): Dependence on individual age and function. Journal of Insect Physiology. 1992;38(6):409–19
[6] Camazine, S., Crailsheim, K., Hrassnigg, N., Robinson, G. E., Leonhard, B., & Kropiunigg, H. (1998). Protein trophallaxis and the regulation of pollen foraging by honey bees (Apis mellifera L.). Apidologie, 29(1-2), 113-126.
[7] Schmickl T, Crailsheim K (2001) Cannibalism and early capping: strategy of honeybee colonies in times of experimental pollen shortages. Journal of Comparative Physiology (A) 187, 541-547
[8] The wisdom of the hive: the social physiology of honey bee colonies. Thomas D. Seeley Harvard University Press
[9]Chittka L: Dances as Windows into Insect Perception. PLoS Biol 2/7/2004: e216. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020216, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1374858er a caption
[10] Weidenmüller, A., & Tautz, J. (2002). In‐hive behavior of pollen foragers (Apis mellifera) in honey bee colonies under conditions of high and low pollen need. Ethology, 108(3), 205-221.
ΜΕΛΙΣΣΟΣΦΑΙΡΑ 
Μια ακόμα υπέροχη ανάρτηση, Γιώργο συγχαρητήρια, ν’ είσαι καλά, ευχαριστώ πολύ.
Μου αρέσει!Μου αρέσει!
Εξαιρετικο!!
Μου αρέσει!Μου αρέσει!