Brutalne życie pszczół

Nasz system żywienia opiera się na miodzie: rolnictwo byłoby praktycznie niemożliwe bez pszczół miodnych zapylających tysiące gatunków roślin na całym świecie. A prawdziwy miód – surowy, nieskazitelny, aromatyczny – jest jednym z najbardziej historycznych składników diety człowieka i powstaje dzięki pracy miliardów robotnic pszczół (głównie z podrodziny Apis). “Jeśli wyginą pszczoły, człowiekowi zostaną cztery lata istnienia” powiedział Albert Einstein.

Chcesz wiedzieć więcej o swoim miodzie? Zapraszamy do działu analiz fizykochemicznych miodu i innych produktów pszczelich https://www.sajtom.pl/miod/

Każda kolonia pszczół może pomieścić do 80 000 pszczół podczas pełni sezonu. Każda kolonia ma tylko jedną królową, która jest jedyną rozwiniętą płciowo samicą w kolonii. Królowa nie zbiera ani pyłku kwiatów ani nektaru, jej jedynym zadaniem jest kojarzenie się z samcami zwanymi trutniami oraz składanie jaj. Królowa wytwarza także substancję mateczną przekazywaną pszczołom robotnicom, która to substancja blokuje funkcje reprodukcyjne u wszystkich pozostałych samic w kolonii, przez co rodzina pszczela zachowuje spójność. Trutnie, podobnie jak królowa także nie produkują miodu, a ich jedynym celem jest zapłodnienie królowej. W każdej kolonii zamieszkuje do kilku tysięcy trutniów. Raz w życiu królowa odbywa jeden lub kilka lotów godowych w krótkim odstępie, w czasie których kopuluje z wieloma trutniami. Pozyskane nasienie jest przechowywane przez nią i wystarcza, aby składała jaja nawet prze kilka kolejnych lat. Z jaj tych rozwijają się tysiące pszczół robotnic – samic o uwstecznionych narządach rozrodczych, którzy przez całe swoje życie wykonują ściśle im przypisaną pracę na rzecz rodziny pszczelej. To brutalny cykl życia, w którym każda pszczoła odgrywa określoną rolę. Ale całe życie i śmierć pszczoły miodnej koncentruje się wokół dążenia do stworzenia czegoś szczególnego: miodu, najważniejszego ale nie jedynego produktu życia kolonii.

Jeśli chcesz poznać czym jest miód, musisz poznać pszczoły: ich cykl życiowy, środowisko i zaskakująco złożone życie społeczne. W mroźną zimę rodzina pszczela jest niewielka – około 20 000 pszczół składających się głównie z bezpłodnych robotnic, garstki trutni płci męskiej i jednej królowej – które gromadzą się razem, aby się ogrzać. Dopiero gdy temperatura wzrośnie powyżej ok. 13 do 15℃, będą w stanie trzepotać skrzydłami na tyle, aby latać. Przy ciepłej wiosennej pogodzie pszczoły przechodzą w tryb pełnej produkcji, a kolonia może zwiększyć liczebność nawet czterokrotnie. Królowa przeżyje większość swoich dzieci – szczególnie silna królowa może dożyć do pięciu lat, podczas gdy jej robotnice i trutnie przetrwają tylko sześć tygodni w pracowitym sezonie letnim. Dlatego zdolność królowej do ponownego zaludnienia swojej rodziny jest kluczowa dla sukcesu kolonii, a dobrze prosperująca kolonia ma wiele wspólnego z genetyką królowej. Królowa nie tylko składa jaja. Ona również rządzi ulem poprzez feromony; sygnały chemiczne, które zobowiązują całą kolonię do wypełniania ściśle określonych ról. Feromony mają za zadanie także ochronę ula – tylko te robotnice oznaczone feromonem królowej mogą wejść do ula, którego wejścia chronią pszczoły strażniczki. Funkcję pszczół strażniczek pełnią młode robotnice w wieku 10-16 dni, czyli przed przystąpieniem do pracy przy zbiorze nektaru i pyłku.

Hierarchia społeczna odzwierciedla się także w podziale ula na części, ale mimo obecności królowej nie ma tu miejsca na władzę autorytarną, ustrój społeczny pszczół bardziej przypomina demokrację, lub monarchię parlamentarną. Pszczoła matka składa jaja w  gnieździe lęgowym w centralnej części ula, dzięki czemu jej rosnące dzieci są bezpieczne i zamknięte, podczas gdy zewnętrzne części ula są wykorzystywane do zbierania i przechowywania miodu. Pojedyncze zapłodnione jajo jest składane w sześciokątnej komórce, którą robotnice czyszczą i utrzymują; komórki te będą ponownie wykorzystywane przez cały sezon. Królowa nie składa jaj do przypadkowej komórki plastra. Uprzednio sprawdza każdą z nich, czy została przez robotnice wyczyszczona i wypolerowana śliną. W czasie składania jaj matka przemieszcza się w ulu nawet o ćwierć kilometra dziennie! Przeciętnie w ciągu doby składa ok. 1.5 tysiąca jaj, a na wiosnę ilość ta sięga nawet 2,5 tysiąca. Czas niezbędny na sprawdzenie komórki i złożenie jednego jaja to od 20 do 30 sekund – zatem czas niezbędny na złożenie ponad 2 tysięcy jaj, to nawet kilkanaście godzin. Gdy lato dobiegnie końca, królowa spowolni produkcję jaj, a pracownice wypędzają z ula większość trutni. Tak więc samce, które spełniły swoje zadanie rozrodcze, są pozostawione na zewnątrz, aby głodować lub zamarzać, a ich zwłoki często znajdowano masowo na ziemi tuż przed ich ulem. Pewnie wiele osób zadaje sobie pytanie, skąd się biorą królowe. Na pewnym etapie rozwoju wszystkie samice rozwijające się z jaj mają potencjał, aby stać się zarówno robotnicą jak i matką. Przez pierwsze trzy dni wszystkie zapłodnione jaja są karmione mleczkiem pszczelim, czyli płynem zawierający wodę, białko, aminokwasy oraz śladowe ilości witamin i minerałów wydalanym z gruczołów młodych robotnic. Po tym pierwszych dniach rozwijające się robotnice zmieniają dietę i karmione są nektarem i pyłkiem. Najmłodsze pszczoły oczyszczają i naprawiają komórki porodowe oraz karmią mleczkiem pszczelim jaja swojego rodzeństwa. Nieco starsze pszczoły zajmują się i czyszczą swoją królową, przekazując jej rozkazy poprzez pocieranie czułek. Inne pszczoły pracują jako strażnicy, węsząc feromony pszczół, które dostają się do ula, aby chronić się przed intruzami. Kolejna grupa zajmuje się naprawianiem ula za pomocą lepkiego propolisu, który pszczoły robotnice przynoszą z sąsiednich soczystych drzew. Najważniejsze grupy najstarszych robotnic to te zbierające nektar i pyłek, oraz te, które produkują miód w ulu. Pszczoły zbierające wylatują z ula, aby zebrać pyłek, nektar i propolis; kluczowe zasoby dla życia w ulu. Feromony ich królowej są wykrywalne z odległości nawet ponad czterech kilometrów, więc mogą zapuszczać się na żerowanie całkiem daleko.

Gdy nasienie trutni przechowywane w organizmie królowej matki kończy się, składa ona coraz mniej jaj w tym jaj niezapłodnionych. Królowa, której wydajność spada zostaje wymieniona przez pszczelarza, lub bardzo często przez same pszczoły – tu dochodzimy do meritum ustroju demokratycznego. Robotnice zastępują stare matki, wychowując nowe z jaj złożonych przez starą królową. O losie jaja decyduje jego dieta. Jak wspomniano, od larwy robotnic karmione są pyłkiem zmieszanym z miodem, podczas gdy larwy, z których rozwiną się matki karmione są przez cały okres rozwoju mleczkiem pszczelim. Decydują o tym robotnice zajmujące się pielęgnowaniem larm. Nie jest błędem zastosowana liczba mnoga, gdyż robotnice wychowujące nową królową, zakładają więcej niż jeden matecznik, co daje większą szansę na wyhodowanie silnej i zdrowej królowej. Pierwsza, najsilniejsza  wygryzająca się królowa musi zabić swoje konkurentki, aby w rodzinie była tylko jedna królowa. Stara matka umiera, ponieważ sama nie ma zdolności odżywiania się – jest karmiona przez robotnice pokarmem strawionym. To właśnie te z robotnic, które zajmują się bezpośrednią obsługą królowej decydują o zagłodzeniu jej na śmierć. Rodzina, która nie wyhoduje nowej matki (lub nie dostanie jej od pszczelarza) skazana jest na zagładę. Co prawda w przypadku braku matki w roju, u robotnic rozwijają się zdolności składania jaj, to jednak z tych jaj, jako niezapłodnionych, wylęgają się jedynie trutnie.

Każda żerująca pszczoła robotnica zasysa nektar z kwiatów długim, rurkowatym językiem, a następnie przechowuje go w wolu miodowym. Robotnica może podczas jednej podróży zebrać nektar o masie równej własnemu ciężarowi – wymaga to odwiedzenia nawet 1500 kwiatów. W ulu młodsze robotnice wysysają nektar z wola robotnic zbieraczy i mieszają go we własnych żołądkach z enzymem zwanym inwertazą, który rozbija sacharozę nektaru na glukozę i fruktozę. Pszczoły rozkładają cukry nektarowe z tych samych powodów, dla których robią to ludzie; nie są w stanie strawić złożonych polisacharydów, takich jak sacharoza (o czym myślimy jako cukier stołowy), więc muszą przekształcić go w cukry proste, aby wykorzystać go jako paliwo. Po przetworzeniu cukrów, robotnice zwracają przekształcony nektar do komórek ula, a następnie wachlują go skrzydłami, aby usunąć wilgoć. Gdy zawartość wilgoci spadnie poniżej ok. 18%, dojrzały nektar a właściwie już miód jest zamykany w swojej komórce za pomocą woskowej nasadki – jest to zapas przeznaczony do żywienia się kolonii podczas zimy. Ten miód o niskiej zawartości wilgoci jest odporny na psucie się i może być przechowywany i wykorzystywany przez następne pokolenia pszczół przez długie lata. Jeśli pszczelarz jest niecierpliwy może zepsuć misterny plan pszczół. Jeśli zbierze miód, zanim jego wilgotność zostanie obniżona, produkt będzie podatny na fermentację i szybko się zepsuje. Jedynie doświadczeni pszczelarze wiedzą, że nie wolno zbierać miodu, dopóki pszczoły nie pokryją komórek woskiem. Oprócz nektaru, który jest paliwem energetycznym dla pszczół, zbierają one także pyłek kwiatowy, który jest dla nich głównym źródłem białka (wykorzystywany na przykład do produkcji mleczka pszczelego). Pszczoły zbierają pyłek na powierzchni swojego ciała, dzięki obecności włosków. Następnie pyłek jest sczesywany i mieszany ze śliną formując grudki, tzw. obnóża. Następnie pszczoły przenoszą pyłek do ula w koszyczkach znajdujących się na trzeciej parze odnóży i zrzucają go do komórki plastra pszczelego. Aby zebrać jedno obnóże pszczoły muszą zebrać nawet 5 milionów ziarenek pyłku i zbierają je równolegle do nektaru. Dzięki temu w miodzie obecny jest także pyłek, a przez to  gatunek i pochodzenie miodu mogą być ściśle określony przez specjalistów.

W badaniach laboratoryjnych, w czasie obserwacji pod mikroskopem optycznym zawarty w modzie pyłek jest rozpoznawany. Pyłek każdego gatunku roślin jest unikatowy. Ma swój typowy kształt i wielkość. Identyfikacja wymaga jednak dużej wprawy. Zdjęcia przedstawione poniżej to zdjęcia mikroskopowe pyłków typowych polskich miodów. Wśród nich słonecznik, nawłoć, lipa czy rzepak. Na tej podstawie, ustala się nie tylko z jakich roślin pszczoły zebrały nektar do przygotowania miodu, ale także z jakiego regionu świata miód pochodzi oraz w jakim miesiącu został otrzymany, a nawet jak daleko od ula znajdował się kwiat z którego pszczoła zebrała nektar i pyłek – długa trasa, którą musi pokonać pszczoła do ula skutkuje w niskiej zawartości pyłku, bowiem pszczołą po drodze wykorzystuje pyłek jako własny pokarm. Obecność pyłku to także jeden z kluczowych dowodów na to, że miód jest naturalny i nie został w żaden sposób sfałszowany. Współpraca kwiatów i owadów może być przykładem doskonałej symbiozy – pszczoła dostaje od kwiatu słodki nektar, a pyłek kwiatowy jest przez nią „przy okazji” przenoszony na inne kwiaty, co jest niezbędne w procesie powstania nasion i rozmnażania roślin. Jest to bardzo sprytne przystosowanie ewolucji, bowiem dzięki przenoszeniu pyłku przez pszczoły kwiaty nie są zapylane własnym pyłkiem, ale pyłkiem innych osobników tego samego gatunku. Chociaż ul może otrzymywać nektar ze wszystkich rodzajów kwiatów, poszczególne pszczoły są przywiązane głównie tylko do jednego gatunku, Nie jest wiadome dlaczego tak jest, ale jeśli pszczoła raz wybierze dany gatunek kwiatu, trzyma się go przez całe życie. Jest to kolejne genialne rozwiązanie ewolucyjne, bowiem zapewnia że kwiaty danego gatunku zapylane są pyłkiem tylko tego samego gatunku.

Cały proces miodowy – podział pracy wielkich pszczół, budowanie komórek miodowych w ulach, żerowanie i produkcja – jest wyczerpujący dla pszczół, które przez to przechodzą. Robotnica, która w czasie zimy nawet może przeżyć do pięciu miesięcy, dosłownie zapracuje się na śmierć po sześciu tygodniach w szczycie sezonie produkcyjnego. A dzieło jej życia przyniesie jedną dwunastą części łyżeczki miodu. Zgadza się: do zrobienia jednej łyżeczki miodu potrzeba pracy całego życia dwunastu pszczół. Miód jest idealny do spożycia bez żadnej obróbki; nie musi być przechowywany w lodówce, nie ma dodatku konserwantów, a mimo tego zachowuje trwałość nawet na wiele lat. Jest jadany od zarania dziejów ludzkości, ma zastosowania lecznicze, religijne a przede wszystkim zapewnia niesamowite wrażenia smakowe ludziom na całym świecie.

Porady

Najważniejsze zalety stosowania wapna w uprawach rolniczych

Uprawa roślin rolniczych to złożony proces, który wymaga ogromnej wiedzy. Tradycyjna uprawa roślin rolniczych stawia czoła różnego rodzaju wyzwaniom, aby...
Czytaj dalej
Aktualności Laboratorium Porady

Artykuł opisujący nasze ostatnie prace ukazał się w Materials Research Bulletin

Życzymy przyjemnej lektury - artykuł opisujący nasze ostatnie prace ukazał się w Materials Research Bulletin https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0025540821002154? Kokatalizatory odgrywają ważną rolę...
Czytaj dalej
Porady

Brutalne życie pszczół

Robotnica, która w czasie zimy nawet może przeżyć do pięciu miesięcy, dosłownie zapracuje się na śmierć po sześciu tygodniach w szczycie sezonie produkcyjnego. A dzieło jej życia przyniesie jedną dwunastą części łyżeczki miodu.
Czytaj dalej
Aktualności Laboratorium Porady

Określanie wydajności materiałów fotoelektrodowych za pomocą skaningowej mikroskopii elektrochemicznej

Naukowcy z SajTom Light Future wspólnie z włoskimi badaczami z Laboratory of Applied Electrochemistry opracowali nową metodę badania aktywności materiałów...
Czytaj dalej
Aktualności Laboratorium Porady

Nanopy-1 fotokatalityczny oczyszczacz powietrza opracowany przez SajTom Light Future

SajTom Light Future prezentuje nowy produkt - innowacyjny oczyszczacz powietrza oparty na efekcie fotokatalitycznym - Nanopy-1 Zakup w naszym e-sklepie...
Czytaj dalej
Aktualności Laboratorium Porady

Najlepsza publikacja 2017

Editor czasopisma Journal of Occupational and Environmental Hygiene, T. Renée Anthony, poinformował nas, że nasza publikacja Szymon Wojtyła, Piotr Klama...
Czytaj dalej
Porady

O badaniu gleby

dlaczego warto wykonać analizę gleby Gleby w Polsce z reguły mają nieuregulowany, zbyt kwaśny odczyn pH i są ubogie w...
Czytaj dalej
Aktualności Laboratorium Porady

Badania w Niemieckim Synchrotronie Elektronowym DESY w Hamburgu

W ostatnich miesiącach trwały w naszej firmie badania opierające się na technikach synchrotronowych wykonane w Niemieckim Synchrotronie Elektronowym DESY w...
Czytaj dalej
Aktualności Laboratorium Porady

Filtr SYNE, czyli o wprowadzeniu fotokatalizy do świata druku przestrzennego

Druk przestrzenny, czyli druk 3D, zwłaszcza w metodzie FFF to technologia, z którą wiąże się szerokie nadzieje w kierunku szybkiego...
Czytaj dalej
Porady

O powstawaniu paliw z wody

Czytaj dalej