Biologija pčela sa pčelarstvom

Izborni kurs

II godina Osnovnih studija (B, E i MBF)

I godina Master studija (profesor biologije)

4 ESPB

Struktura kursa u ESPB

• Predavanja i testovi 8 termina (3 ESPB)

• Rad na pčelinjaku (1 ESPB)

Struktura ocene kursa u poenima

1. Predispitne obaveze [50 (dva testa)] =50

2. Poseta i rad na pčelinjaku (10) =10

3. Završni ispit [40 (usmeno ili pismeno)] =40

Ukupno: 1.+2.+3. = 50+10+40= 100

Nastavnici i saradnici

• Prof. dr Ljubiša Stanisavljević – BF UB

• Prof. dr Mića Mladenović – Poljoprivredni fakultet UB – (Medonosna pčela, tehnologija

pčelarenja)

• Mr Zoran Nikolić – BF UB

• Slađan Rašić – Rukovodilac Centra za pčelarstvo pri Poljoprivrednom fakultetu UB

• Nenad Lazarević – BF UB

Šta su pčele?

• Zujanje pčela tokom toplog popodneva nesumnjivo je deo svačije slike o idealnom letnjem danu.

• Međutim, to uporno zujanje koje deluje i uspavljujuće na čoveka, slično je neprestanom radu mašina.

• Pčele stalno „rade“ u skladu sa sezonskim satom, da bi sakupile dovoljno polena i nektara, pre promene vremena i pre nestanka cvetova.

• “Pčeinja industrija” je danas širom poznat pojam.

• Npr. radilice medonosne pčele izvrše oko 10 miliona tzv. sakupljačkih letova za nektar da bi proizvele 0,5 kg meda.

• Pripadnici jednog pčelinjeg društva (u košnici) mogu da izvrše 4,5 miliona poseta cvetova u jednom danu.

• Za to vreme ugine oko 1000 radilica.

• Koji je uzrok uginuća?

• Totalna iscrpljenost od neprestanog rada.

• Koliki im je životni vek?

• Na vrhuncu sezone sakupljanja nektara, tačno 6 nedelja.

• Medonosna pčela - Apis mellifera L.

• Najpoznatija vrsta među pčelama, jednostavno zbog viševekovne “pljačke” meda i voska od strane čoveka.

• Štaviše, ona je danas, zajeno sa vinskom mušicom i laboratorijskim pacovom, jedna od najistraživanijih životinja.

• Medonosne pčele, slično Meliponinae-ma iz tropa i bumbarima (Bombus), pripadaju grupi socijalnih insekata i žive u društvima.

Socijalne pčele

• Svako društvo je sastavljeno od jedne

ženke koja polaže jaja (matica, kraljica) i

njenih sterilnih ćerki – radilica.

• Radilice sarađuju pri sakupljanju hrane,

izgradnji gnezda i negovanju potomstva.

• Mužjaci se odgajaju samo kada je to

potrebno u sezoni parenja.

Solitarne pčele

• Velika većina pčelinjih vrsta su međutim, ne-

socijalne ili solitarne.

• One nemaju radiličku kastu, a jedinke ne

sarađuju međusobno. Ženke same izgrađuju

gnezda.

• One donose polen i nektar u “ćelije” gnezda i na

tu mešavinu hrane polažu po jedno jaje.

• Između ove dve ekstremne grupe: solitarnih i

socijalnih pčela, nalazi se prelazna grupa vrsta.

• Neke socijalne vrste pčela, nikada nisu dostigle

jedinstvo i kompleksnost društva medonosne

pčele.

• Solitarne i polu-socijalne vrste pčela nisu na

gubitku zato što nemaju visoku socijalnu

organizaciju.

• One koriste različite strategije da bi opstale i

ostavile potomstvo. Ogromna većina ovih pčela

to veoma uspešno radi, zahvaljujući različitim

strategijama.

• Pre ove evolutivne priče, osvrnućemo se na dva

važna pitanja:

• Šta su pčele? i Od kojih insekata one vode poreklo?

• Insekti čija se veličina tela kreće od sićušnih 1,5 mm radilica bezžaočnih tropskih vrsta, do džinova u pčelinjem svetu – pčela drvenarica, sa 3-4 cm u dužini.

• Boja tela varira od umereno svetlo crne, preko na hiljade neopisanih “malo sive do braon” do svetlo metalne zelene, plave i bronzane boje nekih tropskih vrsta.

• Pčele su grupa specijalizovanih insekata koje su evoluirale od osa, ali za razliku od osa, one sakupljaju polen kao proteinsku hranu za larve.

• Da bi to postigle, odrasle ženke poseduju posebne strukture na nogama i telu, za sakupljanje i nošenje polenovih zrna.

• Sve različite vrste osa, zajeno sa mravima i pčelama formiraju veliki insekatski red Hymenoptera, sa preko 100.000 opisanih vrsta.

• Imaju dva para membranoznih krila, prednja su uvek krupnija od zadnjih.

• Tokom letenja, krila se drže zajedno zahvaljujući nizu tankih kukica – hamulima (prednja ivica zadnjih krila.

• Kada se opuste, krila su im sklopljena preko abdomena.

• Pčele pripadaju podredu Apocrita. Tu se

ubrajaju sve Hymenoptera koje imaju suženje

između I i II abdominalnog segmenta.

• Prvi abdominalni segment se pripaja toraksu i

označen je kao propodeum. Često se označava

i kao “wasp waist” tj. “osinji struk”

• To znači da je prvi vidljivi abdominalni segment,

realno drugi.

• “Osinji struk” omogućava veliku pokretljivost

abdomena, što je veoma važno pri polaganju

jaja u uzanim “ćelijama” gnezda.

• Bočni pogled opšteg izgleda tela pčela sa glavnim strukturama

• Aculeata su podgrupa Apocrita i tu se

ubrajaju: mravi, pčele i ose lovci

(predatori).

• Ime Aculeata potiče od lat. Aculeus=mač,

a odnosi se na žaoku, koju pčele koriste

za odbranu.

• Žaoka je modifikovana legalica

(ovipozitor), koja kod ove grupe gubi ulogu

polaganja jaja.

• Ona direktno izlaze iz tela u osnovi leglice.

• Bočni pogled na žaočni aparat medonosne pčele.

• Usni aparat pčela je

prilagođen za sisanje

nektara, ali i grickanje

polena, a takođe koriste

vilice i u izgradnji gnezda.

• Posebna grupa osa od

kojih su nastale pčele,

pripada familiji

Sphecidae, čiji se

današnji predstavnici

nazivaju i ose lovci (ose

kopačice).

• Osnovna razlika između njih je u ponašanju.

• Ženke Sfecida ubadaju žaokom plen (insekte), parališu ih i odnose u gnezda, tako da su njihove larve karnivorne.

• Ženke pčela koriste žaoku samo u odbrani. Sakupljaju polen i nektar, tako da su njihove larve vegeterijanci.

• Pčele imaju puno zajedničkih morfoloških karakteristika sa Sfecidama, naročito u toraksu i srednjem delu tela.

• Pronotum ne dodiruje tegule – jedinstvena osobina za Sphecidae i pčele.

• Pčele se razlikuju od Sfecida po

razgranatim dlačicama na telu i po

proširenom bazalnom segmentu na

zadnjim tarzusima.

• Položaj pčela među ostalim Hymenoptera-

ma, po važećoj klasifikaciji:

Primer potpune klasifikacije za

3 vrste pčela.

• Pčele su nasledile od Sfekoidnih osa dve važne osobine:

– Mesta za gnežđenje i

– Način razvića.

• Gnezde se kopajući šupljine u zemlji ili suvom drvetu, u već postojećim šupljinama, ili aktivno izgrađuju isturena gnezda koristeći različite materijale koje sakupljaju: npr. blato ili smolu.

• Pčele su nasledile i način pronalaženja svog gnezda nakon sakupljačkog izleta.

• Pčele memorišu bliske i udaljene tačke od

gnezda, stvarajući mentalnu mapu pozicije

gnezda u odnosu na te tačke.

• Tokom izgradnje gnezda, ženke obavljaju

tzv. orjentacione letove.

• Orjentacija prema sunčevom kompasu.

• Karl von Frish – Apis mellifera – 1967.

• “The Dance Language and Orientation of

Bees” Nobelova nagrada.

• Sve Hymenoptera imaju 4 stadijuma u razviću:

jaje, larva, lutka i adult (potpuna metamorfoza).

• Kod većine Hymenoptera ishrana larvi se

razlikuje od ishrane adulata, a pčele su izuzetak.

• Jaje pčela je biserno belo, kobasičasto i blago

savijeno. Kod visoko socijalnih pčela, gde matica

polaže veliki broj jaja u toku dana, jaja su sitnija i

dugačka 1,5-2 mm.

• Solitarne pčele imaju manji broj relativno krupnih

jaja (npr. Xylocopa sp. jaje i do 15mm).

Razviće pčela

• Izleganje larve posle nekoliko dana. Boja larvi je bela, bez nogu, pa su sa ograničenom moći pokretanja.

• 13 telesnih segmenata, sa redukovanim čulnim organima.

• Antene su kao par sitnih kvržica, dok oči nisu razvijene.

• Larve se aktivno (stalno) hrane i brzo rastu.

• Neke vrste dodaju polen i nektar u ćelije redovno, na zahtev larve; druge ih hrane samo jednom u vidu krupnog, vlažnog grumena polena na koje polažu jaje.

• Presvlače se 4-5 puta.

• Pošto su larve pčela bukvalno na hrani, problem je sa defekacijom.

• Srednje i zadnje crevo larvi su odvojeni sve dok ne završe sa ishranom. Sledi defekacija.

• Larve mnogih pčela ispredaju kokon (čauru) posle defekacije.

• Kokon predu od svile koju luče preko žlezdanih otvora na labijumu, odmah ispod usta.

• Kokoni su obično građeni od dva sloja.

• Poslednji stupanj larve koji se ne hrani naziva se prepupa (predlutka).

• Traje duže od larvalnog perioda; prezimljavanje je kod mnogih vrsta pčela u ovom stupnju.

• Pupa – lutka (ne hrani se);

• Adulti za širenje areala i razmnožavanje. Različite su životne strategije (od solitarnih do socijalnih) i mesta za gnežđenje (od prostih šupljina do izgradnje složenog saća).

• Ženke pčela kontrolišu pol svog potomstva.

• One čuvaju spermu posle parenja u spermateci, organ koji je povezan sa oviduktom gde jaja prolaze pri polaganju. Ženke imaju mišićnu kontrolu nad spermatekom.

• Otvaranjem i otpuštanjem sperme na jaje koje prolazi, ženka može oploditi jaje – rezultat je ženka. Iz neoplođenih jaja, razvijaju se mužjaci.

• Ovakva sposobnost regulacije pola potomstva je važna kod pčela koje se gnezde u cevastim šupljinama, zato što legu mužjačka jaja blizu izlaska iz gnezda, pa mužjaci prethode ženkama tokom prolećnog izleganja.

• Za socijalne vrste je važno vreme produkovanja mužjaka, prema dostupnosti hrane tokom sezone.

Familije pčela

• 11 recentnih

familija pčela

• Prema nekim

autorima: samo

familija Apidae,

dok sve ostale

dobijaju status

podfamilije.

• Fam. Apidae su primarno socijalne.

• Colletidae, Andrenidae, Halictidae, Anthophoridae i Megachilidae su u velikoj većini solitarne, osim nekih pojedinačnih vrsta koje imaju socijalni način života.

• Ostalih 5 familija su striktno solitarne vrste.

• Dugorilične (Halictidae, Anthophoridae, Megachilidae i Apidae).

• Kratkorilične (ostalih 7 familija), smatraju se primitivnijim.

• Postoje 4 načina nošenja polena kod vrsta koje se gnezde:

• Hylaeinae (Colletidae) nemaju posebnih

struktura za nošenje polena na telu, one ga

gutaju i prenose u želudcu.

• Megachilidae i Fideliidae, prenose polen četkom

koja se nalazi ventralno na abdomenu (ventralna

skopa).

• Apidae (neparazitske), prenose polen u

polenovim korpicama (korbikulama) na tibijama

zadnjih nogu.

• Kod svih ostalih vrsta koje se gnezde, razvija se

skopa od dlačica na zadnjim nogama.

• U svetskoj fauni je opisano oko 25 000

vrsta pčela (prevazilaze sve vodozemce i

gmizavce=5500; ptice=8600 i

sisare=3500).

• Po oko 4000 vrsta u Severnoj Americi,

Evroaziji i Africi.

• Blizu 7000 vrsta u Južnoj Americi i

• Oko 3000 vrsta u Australiji.

• Nalaze se svuda gde je prisutna

vegetacija.

• Najveći diverzitet vrsta pčela u veoma toplim i u

umerenim zonama.

• Polu pustinje i predeli pod šipražjem na

jugoistoku SAD, severu Argentine, južna Afrika,

delovi Australije, Mediteran, srednji istok i suve

stepe južne centralne Azije.

• Socijalne vrste sa stalnim kolonijama su češće u

vlažnim tropima, gde su cvetovi dostupni tokom

čitave godine.

• Solitarne vrste su češće u sezonskim klimatima,

sa brojnim cvetovima tokom sezona.

• Kao i u drugim grupama životinja, Australijska

fauna sadrži najviše primitivnih formi pčela. Oko

40% Colletidae, dok ih npr. u Severnoj Americi

ima manje od 5%.

• Prema geografskim oblastima koje naseljavaju:

samo nekoliko vrsta su Holarktičke (Megachile

centuncularis, Bombus pratorum, Anthophora

furcata).

• Nekoliko vrsta su široko rasprostranjene u

Paleotropiku.

• Neke su sa ograničenim rasprostranjenjem na

svega 100-nak km2.

• Deo Neotropika (južna i centralna

Amerika) imaju najveći diverzitet pčela.

• Nekoliko vrsta pčela je introdukovano iz

Evrope u Ameriku.

• Slučajna introdukcija: Megachile rotundata

– glavni oprašivač lucerke u Severnoj

Americi.