Komunikacja feromonowa w kolonii miodawców

Kolonia prowadzi się głównie za pomocą chemicznego komunikatu

Wizja i tańce wibrujące zdobyły najbardziej popularne uwagi, ale większość koordynacji wewnątrz kolonii miodawców dzieje się dzięki feromonom — chemicznym sygnałom wykrywanym głównie przez receptorów na antenach i przekazywanych między miodawcami poprzez bezpośredni kontakt, trofalaksję (wymiana pokarmu ust do ust) oraz proste dyfuzje w zatłoczonym, niemal nieruchomym powietrzu gniazda. Kolonia miodawców produkuje setki znaczących sygnałów chemicznych z wielu gland i przestoju sygnałów tych jest często lepszym wyjaśnieniem zachowania kolonii, niż myślą hodowle: kolonia, która nagle staje się agitowana, nie zauważa braku królowej przez dni lub zaczyna wydawać jajka pracujących miodawców, często odpowiada na zmiany w środowisku feromonowym, a nie na jakąkolwiek pojedynczą dramatyczną sytuację.

Dzięki temu, że feronomi działają poprzez zapach i kontakt, a nie widzenie, a dyfuzja jest stosunkowo wolniejsza w porównaniu z sygnałami widocznymi, komunikacja kolonialna poprzez feromony działa głównie na czas skalę minut do dni — odpowiednia dla regulacji procesów stabilnych, takich jak rozwój kastei, zapobieganie rozlewu jajników i przygotowanie do wylotu, w przeciwieństwie do szybszych sygnałów widocznego i vibracyjnego używanych do momentowego zwoju.

Feromon mandularyczny królowej i społeczność kolonii

Najbardziej badany feromon w skrzydlatych jest feromon mandularyczny królowej (QMP), złożony z kilku składników kwasów tłuszczowych produkowanych przez glandule mandularyczne królowej i rozprzestrzeniany po kolonii, gdy pracownice gładzą i podawają ją do jedzenia, a następnie przekazują go dalej poprzez trofalkasję oraz kontakt z innymi pracownicami. QMP hamuje rozwój owadów pracowniczych, uniemożliwiając większości pracownicym zapłodnienie własnych jaj, a także sygnalizuje obecność i ogólny stan zdrowia królowej kolonii; pełni również rolę w atrakcji towarzyszących pracownic, które gładzą i podawają do jedzenia królową bezpośrednio, co jest głównym mechanizmem rozprzestrzeniania QMP po skrzynce.

Gdy królowa umiera lub jej wydanie QMP maleje z upływem czasu, zmiana sygnału feromonowego — a nie świadomość fizycznego braku królowej — spowoduje rozpoczęcie kolonii budowy ekstremalnych komórek królewskich z istniejących młodych larw. To również dlaczego królowa usunięta nawet na krótki czas jest często „zauważalnie brakująca” w kolonii już po kilku godzinach: QMP rozpraszają się i wpływ hamujący rozwój owadów pracowniczych zaczyna szybko ulegać zmianie, a jeśli niepostrzegane jajka lub larwy do podniesienia nowej królowej nie pojawią się po ponad tygodniu bez królowej, coraz więcej pracownic zaczyna rozwijać aktywne owady i może zacząć ułożyć nierzazowane, produkujące rycerzy, jajka.

Feromon alarmowy i reakcja obronna

Gdy robak uderza ogniem, czy strażnik miodawców wykrywa zagrożenie, związane z koszulką Koschevnikova w apparatusie do uderzenia są wydzielane feromon alarmowy isopentyl acetat i związki podobne, który ma charakterystyczny zapach bananaszowaty, zazwyczaj zauważany przez miodawców okolicy agitowanej kolonii. Ten sygnał alarmowy mobilizuje pobliskich miodawców do inspekcji i, jeśli zagrożenie się utrzyma, do uderzenia ogniem, co wyjaśnia, dlaczego pojedyncze uderzenie ogniem blisko wejścia kolonii może szybko przekształcić się w ogólną reakcję obronną. Dlatego miodawcy doświadczeni używają dymu świadomie, aby maskować feromon alarmowy i przerywać ten proces mobilizacji podczas kontroli kolonii.

Drugi sygnał alarmowy wydzielany z gland mandibularnych, który jest bardziej związany z wykryciem zagrożenia frontalnego i kątem niż uderzeniem ogniem, dopełnia feromon alarmowy z apparatusu do uderzenia. To daje kolonii warstwowe sygnały obronne w zależności od natury i lokalizacji percie zagrożenia. Kolonie różnią się znacząco w tym, jak silnie i szybko mobilizują cascade feromonu alarmowego, co jest częścią podstaw fizjologicznych różnic temperamentu miodawców, które miodawcy doświadczeni obserwują i wyborczo odmierają podczas selekcji na łagodniejsze gatunki.

Feromon Nasonowa i Sygnały Rewolucyjne

Feromon Nasonowa, wydzielany z glandy położonej na końcu grzbietu pionowego pracowniczki i rozniesiany w powietrze skrzydłami, jest orientacyjnym i sygnałem rewolucjonizującym, który markuje lokalizację — najwyraźniej widocznie, gdy skupisko pszczół zasiedla nową lokalizację i szlachetne pszczółki rozprowadzają feromon Nasonowa, aby przyciągnąć resztę skupiska do wybranego miejsca, lub gdy zbiorowiska markują źródło wody lub nektaru jako dobry, aby pomóc innowatkom w znalezieniu go. Pszczzolanki wykorzystują to świadomie: skupisko, które jest przyciągane do nowego beczku lub skrzyni, często rozprowadza zapach feromonu Nasonowa przy wejściu po tym, jak wystarczająco wiele pszczół weszło i zaczęło go rozpoznawać jako nową lokalizację kolonii, pomagając opóźnionym znajdować drogę.

Sygnały feromonowe Nasonowa działają na stosunkowo krótkim dystansie w porównaniu z symbolicznymi informacjami o odległości i kierunku zawartymi w tańcu tarczowym, funkcjonując bardziej jako „beacon domowy” lub lokalny marker niż jako sposób komunikacji na temat dalekich, niewidocznych miejsc — te dwie systemy są dopełniające, a nie nadmiernie zastępujące się, tańce pomagają przyniesionemu do przybliżonego obszaru, podczas gdy feromon typu Nasonowa pomaga w precyzyjnym wyznaczaniu końcowych metrów.

Feromon z jajecznictwa i podział pracy

Rojki rozwijające się produkują własny zestaw feronów, ogólnie nazywany feronomiemi z jajecznictwa, który wpływa na wiele aspektów organizacji roju niezależnie od tego, co produkują królowa. Feronom z jajecznictwa podnosi aktywność zbieralską w proporcji do ilości jajecznictwa obecnej, pomaga regulować wiek, w którym robaki przejście z zadań wewnątrz roju do zbieralstwa (proces nazywany podwójnym polyetizmem zachowawczym lub czasemczystym), a także wydaje się przyczyniać do hamowania aktywacji owadów robaków obok feronu królewskiego, co oznacza, że nawet roj bez królowej, ale z dużą ilością młodego jajecznictwa, pozostaje stabilniejszy i bardziej kohencyjny dłużej niż roj, który jest zarówno bez królowej, jak i bez jajecznictwa.

To jedna z powodów, dla których standardowa reakcja ratunkowa na nagle wystąpiłą, nie wyjaśnioną brakem królowej — podanie kolonii ramki z otwartym jajecznictwem z innej beczki — działa na dwa poziomy jednocześnie: podaje robakom młode larwy potrzebne do wzniesienia komor queenowych, a sam feronom z jajecznictwa pomaga utrzymać workforce i hamować rozwoj odkładaczy podczas narażonego okresu przed mitygacją nowej królowej.

Praktyczne konsekwencje dla hodowców miodawców

Zrozumienie, że wielu zachowań kolonii jest przeprowadzane chemicznie zmienia sposób interpretacji wielu obserwacji codziennych w praktyce hodowlanej. Kolonia wydająca się niezwykle spokojna i zintegrowana zwykle ma silną, zdrową królową produkującą dużą ilość feromonów królewskich oraz dużo jajników; jedna, która staje się znacząco bardziej obronna lub pokazuje wzrost budowy komórek królewskich, może reagować na spadek wydania feromonu królewskiego przedtem niż jakiekolwiek widoczne oznaki porażenia królowej pojawiają się podczas kontroli. Dym działa podczas inspekcji w dużej mierze poprzez maskowanie sygnałów feromonów alarmowych i wywołanie reakcji spożywczego, która przyciąga i uspokaja miodawców, a nie poprzez jakiekolwiek jedynie fizyczne działania.

Zrozumienie stabilizującego roli feromonu jajnika wyjaśnia również standardową praktykę zarządzania w razie awarii: podanie kolonii podejrzewanej o brak królowej ramki testowej z jajami i młodymi larwami z innej skrzyni jest diagnostyczne (jeśli wybudują komórki królewskie, kolonia rzeczywiście nie ma królowej) i przy tym terapeutycznie stabilizujące. W ten sposób kupuje się wartościowe tygodnie zintegrowania poprzez feromon jajnikowy podczas rosnienia lub wprowadzania nowej królowej.

Często zadawane pytania

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz Pheromone Communication in Honey Bee Colonies i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.