W świecie owadów wiele z nich współpracuje ze sobą dla dobra całej kasty. Do najwyżej wyspecjalizowanych zalicza się pszczoły, mrówki, osy, termity. Bytowanie w społeczeństwach owadzich opiera się na altruizmie społecznym. Altruizm polega na tym, że każdy osobniki bardziej służy innym niż sobie, pracuje dla całej grupy.

Pszczoły należą do rodziny błonkówek, podrzędu żądłówek. Żyją w społeczeństwie, które składa się z królowej matki i robotnic, samce występują rzadko i są to tzw. trutnie. One zapładniają królową.

Najprymitywniejsza kastę społeczną tworzą Halictinae i występują w niej tylko różnice społeczne. U pszczoły miodnej(Apis mellifera) różnice występują nie tylko na poziomie psychologicznym, ale również morfologicznym oraz fizjologicznym. Całą strukturą w kaście kontrolują feromony, substancje wydzielane przez królową. wydzielane przez królową.

Porównując społeczności pszczół, termitów i mrówek, widać, że u pszczół różnice między osobnikami występują głównie na poziomie wielkości, natomiast u mrówek i termitów są to różnice w budowie ciała.

W zależności od wielkości i wieku robotnic mają one przydzielone odmienne zadania. Młodsze i mniejsze odpowiedzialne są za karmienie larw i czyszczenie plastrów. Starsze robotnice są zbieraczkami nektaru, tylko one mogą wylatywać z gniazda. Istnieje wyraźny podział prac ze względu na wiek osobników.

Królowa

Jest zapładniana przez trutnie. Składa jaja, dziennie ponad 1000, a w ciągu roku około 150000. Wydziela specjalne substancje- feromony, które hamują rozwój narządów rozrodczych u robotnic. Lukoschus wymienia 53 cechy różniące królową od robotnic. Królowa żyje około 5 lat.

Królowa jest zdecydowanie większa od robotnic. Ma duży odwłok, w którym znajdują się owariole (około 300). Są to rureczki jajnikowe, czyli część jajnika. Ma zredukowane narządy gębowe. Oczy zbudowane są z 4920 ommatidiów, są mniejsze od oczu robotnic. Czułki królowej i mózg również są mniejsze.

Nie pracuje przy zbieraniu pyłku kwiatowego więc nie posiada przystosowanych do tego celu włosków. Nie karmi larw, nie buduje plastrów przez to ma słabo rozwinięte gruczoły podgębowe i gruczoły woskowe.

Gruczoły żuwaczkowe produkują specjalne substancje- feromony, które wpływają na zachowanie się robotnic. Powodują one, że u robotnic nie rozwijają się narządy rozrodcze. Gruczoły żuwaczkowe należą do nielicznych narządów, które są lepiej rozwinięte u królowej niż u robotnic.

Robotnice

Są to pszczoły za zredukowanymi gonadami. Wylęgają się z zapłodnionych jaj. Ich rozwój trwa 3 dni. Funkcje, które pełnią w społeczności zależą od ich wieku. Przez pierwsze trzy dni robotnica jest czyścicielką. Porządkuje komórki w plastrach. Od czwartego dnia zaczyna karmić larwy, najpierw młodsze, potem starsze i królową matkę. W dziesiątym dni przestaje być pszczołą karmicielką. Od tego momentu pracuje jako pszczoła zbieraczka wyszukując i przynosząc do gniazda pyłek kwiatowy.

Pszczoły zbieraczki przekazują sobie informacje o tym, gdzie są najlepsze łąki i najwięcej pokarmu, wykonując odpowiedni taniec: obrotowy lub tzw. "wywijany"

Trutnie

Trutnie to nieliczne samce żyjące w roju. Pojawiają się sezonowo. Wylęgają się z niezapłodnionych jaj. Rozwój trwa przez 24 dni.

U pszczoły miodowej występuje bardzo silny dymorfizm. O płci decyduje to czy komórka została zapłodniona czy nie. O tym czy samica będzie zwykłą robotnicą, czy matką całego roju decyduje wczesna faza larwalna. Największy na to wpływ mają pszczoły piastunki, które kontrolują rozwój larw.

W ciągu roku wytwarzane przez królowa substancje hamują u piastunek próby tworzenia nowych królowych. Tylko w jednym okresie w roku, czyli na wiosnę, w kilku komorach larwalnych rozpoczyna się rozwój nowych królowych. Komory są specjalnie do tego celu przygotowywane i noszą nazwę "komór matecznych". Od zwykłych różnią się kształtem, a w zasadzie brakiem określonego kształtu. Zwykła komora jest zawsze sześciokątna. W wyjątkowych sytuacjach rozwój nowej królowej może nastąpić, gdy królowa zginie.

Charakterystyka kolonii( roju)

Gniazda zakładane mogą być w spróchniałych pniach drzew, dziuplach, czasami w łodygach roślin i oczywiście w ulach, jeżeli jest to hodowla. Każdy z osobników pełni w takiej społeczności określoną rolę służąc innym. W zależności od pory roku różna jest ilość osobników w roju. Zimą jest dużo mniej niż latem, w lecie robotnice żyją około 35 dni natomiast w zimie kilka miesięcy.

Wiosną robotnice zakładają komory dla nowych matek. Po wylęgnięciu się pierwszej z nich stara królowa opuszcza ul wraz z częścią robotnic w poszukiwaniu nowego miejsca na gniazdo. Młoda królowa zabija pozostałe kandydatki na królową matkę. W ten sposób powstają nowe rodziny. Proces ten nazywany jest rójką.

Komory lęgowe dla robotnic są inne niż dla królowej. Świadczą o tym doświadczeni, w których zamieniano larwy miejscami. Z robotnic wylęgały się królowe i odwrotnie. Jeżeli do zamiany larwy z przyszła królową doszło w trzecim dniu larwalnym to dorosły osobnik będzie miał pewne cechy podobne do cech robotnicy.

Są to mniejsze niż przeciętnie narządy rozrodcze królowej i kilka cech występujących tylko przejściowo lub zbliżonych do cech robotnicy. Przenosząc larwy w czwartym dniu otrzyma się królową o kilku typowych cechach dla robotnic. Wyżej opisane doświadczenia przeprowadził Weaver.

.

MLECZKO KRÓLEWSKIE

Jest to substancja, która powoduje, że karmione nią larwy przekształcają się w królową. Produkowane jest głównie przez gruczoły podgębowe robotnic opiekunek, także w mniejszych ilościach przez gr. żuwaczkowe i gr. zamózgowe.

W skład mleczka królewskiego wchodzą:

  • Cukry, białka, H2O,
  • Kwas mleczka królewskego (kwas 10-hydroksy-trans-2-decenowy),
  • Aminokwasy,
  • Witaminny z grupy B-kompleks,
  • Acetylocholina,
  • ATP i ADP
  • 24-metylenocholesterol,
  • 2-amino-4-hydroksy-6-(L-erytro-1,2-dwuhydroksypropylo)-pterydyna,
  • kwasy nukleinowe

HIPOTEZY DETERMINACJI PŁCI

  1. Szybszy wzrost i wytwarzanie hormonów kształtujących cech królowej powodowany jest przez duża ilość pokarmów podawanych w pierwszych trzech dniach (Haydak , 1943);
  1. Wczesna determinacja do powstania królowej zawarta jest w związkach chemicznych mleczka królewskiego (Weaver , 1955);
  1. Hormony zawarte w mleczku królewskim powodują, że królowa jest większa od robotnic i prawidłowo wykształcają się jej charakterystyczne cechy. Przyszłe królowe karmione zwykłym pożywieniem przeobrażały się w robotnice. W pokarmie tym brakowało prawdopodobnie hormonu wzrostu. Brak hormonu powoduje zmniejszenie ilości mitochondriów i spowolnienie procesu oddychania (Osanai i Rembold ,1968/69);
  1. Larwa królowej osiąga duże rozmiary, bo w początkowej fazie rozwoju w pożywieniu zawarte są czynniki, które hamują metamorfozę, późniejsza faza rozwoju stymulowana jest przez czynniki wpływające na rozwój gonad (von Rhein, 1956);
  1. Różnice kastowe powodowane są przez zmiany w homeostazie hormonalnej. Zmiany te wywołane są przez odpowiednie zestawienie diety w czasie rozwoju larwalnego, regulowane przez pszczoły piastunki(Shuel i Dixon, 1960);
  2. Pewne czynniki zawarte w pokarmie wpływają na rozwój larw w robotnice lub królową. (Weaver, 1966).

Po przeanalizowaniu powyższych hipotez, można sądzić, że istnieje substancja, która we wczesnym stadium larwalnym powoduje zmianę w wydzielaniu zewnętrznym. W wyniku tego wzrasta ilość mitochondriów w komórce i zwiększa się szybkość oddychania. Może trwać to przez całe bądź część stadium larwalnego.