Kas nosaka bišu saimju īpašības?

Katram biškopim ir kāda mīļākā bišu saime, kurai piemīt noteikts īpašību kopums. Vienam biškopim būtiska ir saimes produktivitāte (medus un citu biškopības produktu iegūtais daudzums), otram – saimes miermīlīgums, lai ir patīkami strādāt dravā, trešajam – maza spietošanas tieksme.

Kopējās bišu saimes ārējās īpašības jeb fenotipu, kas iekļauj sevī medus produkcijas daudzumu, higiēnisko uzvedību, ziemošanas spējas, spietošanas uzvedību, agresiju, slimību rezistenci u.c. tiešā, gan netiešā veidā ietekmē bišu saimes ģenētiskā daudzveidība, indivīdu mijiedarbība, genotips, kā arī ārējās vides apstākļi.

A. Gēnu līmenis – genotips. Pārmantotie gēni tiešā veidā ietekmē katra individuāla organisma fizioloģiju un uzvedību. Pateicoties gēnu sekvenēšanai jeb nolasīšanai, kas tiek veikta arī medus bitei, ir iespējams noteikt atrašanās vietas gēniem, kas nosaka ķermeņa izmēru, dzimumu, higiēnisko uzvedību, kā arī darba bites specializēšanās vecumu dažādiem uzdevumiem u.c.  Daudzas no pazīmēm nosaka vairāki gēni un to stāvoklis (dominējošs – izpaužas/recesīvs – tiek nomākts),  kā arī mēdz būt gēns, kas spēj ietekmēt vairākas pazīmes (plejotropija), kā rezultātā starp īpašībām veidojas ģenētiskā korelācija jeb savstarpējā saistība. Pozitīvi, ka daudzas vēlamās īpašības bitēm ir ar vidējiem un pat augstiem pārmantojamības koeficientiem (koeficients ir izteikts vērtībās no 0 līdz 1 jeb 0-100%, nosaka, cik liela daļa no īpašības izpausmēm ir attiecināma uz ģenētiskām izmaiņām, nevis uz ārējiem vides faktoriem), piem., gēnu ietekme uz augstiem medus produkcijas rādītājiem ir 15-54%, labai higiēnas uzvedībai no 18-65%, saimes aizsargspējām 30-57%. Pārmantojamas ir arī citas nozīmīgas īpašības kā vaska ražošana, attīstības intensitāte pavasarī, pret patogēniem paredzētu vielu sintēze, darba bišu attīstības laiks.

B. Indivīdu līmenis – organisms. Bišu saimē ir sastopami trīs dažādi organismi – bišu māte, darba bites, trani. Vīrišķo un sievišķo īpatņu dzimumu nosaka dzimumgēns, savukārt sievišķo īpatņu (darba bišu un bišu mātes) attīstības atšķirību - cirmenim dotā barība. Katra organisma ķermeņa uzbūve un dzīvotspēja ir pielāgota katra paredzētajām lomām. Trani paši par sevi nenosaka bišu saimes īpašības, bet netieši nosaka bišu saimes vairošanās efektivitāti, tas ir, jo vairāk tranu veiksmīgi no šīs saimes apsēklos citas bišu mātes, jo plašāk tiks pārnesti attiecīgie gēni nākamajās paaudzēs citās saimēs. No bišu mātes ir atkarīgs bišu saimes spēks, ko nosaka bišu mātes dējība. Bišu māte saziņai izmanto feromonus, ar kuriem regulē darba bišu uzvedību, nobriešanu un nomāc citu bišu māšu audzēšanu saimē. Darba bites savā dzīves laikā secīgi specializējas daudz dažādiem uzdevumiem, sākot ar peru kopšanu, tad šūnu izvilkšanu, šūnu tīrīšanu, saimes aizsargāšanu un visbeidzot ar ūdens, ziedputekšņu un medus nešanu un uzglabāšanu. Darba bišu specializēšanās vecumu šiem uzdevumiem nosaka ne tikai genotips, bet arī darba bišu daudzums, kas noteiktajā brīdī veic konkrētos uzdevumus. Fizioloģiskās izmaiņas organisma darbībā var ietekmēt iepriekšējo līmeni – kāda gēna izpausmi, šīs izmaiņas vairāk ir saistītas ar bišu organisma endokrīno un eksokrīno dziedzeru darbību  - regulatoro sistēmu, kad organisma darbības nodrošināšanai tiek sintezētas konkrētas vielas. Viens piemērs ir darba bišu dziedzeru attīstība un to darbība, sākumā attīstās dziedzeri, kas izdala peru pieniņu, vēlāk attīstās dziedzeri, no kuriem iegūst vasku, pēc tam darba bitei palielinās indes daudzums pūslītī. Tad, kad darba bites no kopējbites kļūst par vācējbiti, tās sāk izdalīt feromonus, kas kavē kopējbišu attīstību, tādējādi nodrošinot, ka bišu saimē tiek saglabāta noteikta kopējbišu un vācējbišu attiecība. Vācējbitēm ģenētiski jau ir noteikts, vai tiks uz ligzdu nests ūdens, ziedputekšņi vai nektārs. Izrādās, ka katrai darba bitei ir savs saharozes jutības slieksnis, ja jutība ir zemāka, tad tiks nests ūdens, ja augstāka – ziedputekšņi, ja vēl augstāka – nektārs.  Ja bišu saimē ir daudz peri, cirmeņi arī izdala feromonus, kas samazina saharozes jutības slieksni, nodrošinot, ka vairāk bites izvēlēsies nest ziedputekšņus. Līdz ar to var secināt, ka organisma uzvedību nosaka ne tikai gēni, bet arī pašu organismu mijiedarbība.

C. Apakšģimenes līmenis (tranu līnijas patriline) – organismu grupa. Bišu māte nākamai paaudzei nodod 50% no saviem gēniem. Tā kā māte pārojas ar vairākiem traniem, tad starp darba bitēm kopīgi var būt 25% gēnu (sauktas par pusmāsām), 75% gēnu (pilnīgas māsas) vai vairāk, ja trani ir bijuši radnieciski mātei. Darba bišu grupas, kurām ir gēni no viena trana, sauc par apakšģimeni. Ja bišu māte apaugļojas ar vairākiem traniem, saimē tiek nodrošināta lielāka ģenētiskā daudzveidība. Šādas ģenētiski daudzveidīgas saimes veiksmīgāk regulē temperatūru, ir ar labāku slimību rezistenci, uzrāda labākus ienesuma rādītājus un nodrošina saimes spēka pieaugumu. Bišu saimju kopējo īpašību uzlabošanos ietekmē gēnu atšķirības starp apakšģimenēm, kas atšķirīgi veic noteikta veida uzdevumus bišu saimē. Arī darba bišu apakšģimenes mijiedarbojas savā starpā ar feromoniem. Katrai apakšģimenei ir savs jutības slieksnis uz dažādiem stimuliem, līdz ar to var būt, ka viena apakšģimene specializējas vieniem uzdevumiem, kamēr kāda cita – citiem uzdevumiem, kopumā nodrošinot stabilu kopējo saimes atbildi uz stimuliem. Šo apakšimeņu daudzums saimē, kā arī to proporcija tiešā veidā ietekmē kopējās saimes īpašības.

D. Saimes līmenis. Saimes līmeņa īpašības ir tās, ko biškopis spēj novērtēt un kas ir svarīgas arī komerciālos nolūkos. Tipiskās saimes fenotipa īpašības ir medus produkcijas daudzums, higiēnas uzvedība, ziemošanas spējas, spietošanas tieksme, agresivitāte, slimību rezistence u.c. Visas īpašības ir atkarīgas no tā, kas notiek iepriekš aprakstītajos līmeņos. Dažas no šīm īpašībām ir savstarpēji pozitīvi vai negatīvi saistītas (sauktas par korelācijām), līdz ar to biškopim atlasot saimes pēc vienas īpašības, ir iespējams uzlabot vai izskaust citu īpašību. Piemēram, ir novērota pozitīva saistība bišu higiēnas uzvedībā, bišu saimes, kas veiksmīgi atpazīst biškopja bojātus perus (eksperimentāli sasaldējot vai caurdurot), tik pat labi veiksmīgi atpazīs bojātus perus slimību izraisītāju klātbūtnē. Tas ļauj biškopim samērā precīzi novērtēt šo īpašību. Savukārt negatīva saistība ir novērojama nektāra un ziedputekšņu ienesumos, saimes, kuras izteikti vairāk nes ziedputekšņus, daudz mazāk sanesīs nektāru un otrādi, jo darba bite vienlaicīgi spēj specializēties tikai viena barības veida vākšanai.

1. attēls. Bioloģiskie organizācijas līmeņi un to mijiedarbība. A. Gēni – raksturīga gēnu mijiedarbība (dominēšana, nomākšana, plejotropija, ģenētiskās korelācijas), ārēji izpaužas kā gēnu ekspresija (izpaušanās), mutācijas, ģenētiskā daudzveidība. B. Organismu līmenis – raksturīgas atšķirīgas kastas (darba bites, trani, bišu māte), darba bišu mijiedarbība, bišu mātes-darba bišu mijiedarbība, ārēji mijiedarbība notiek ar feromoniem un komunikāciju, katram indivīdam atšķirīgas funkcijas, darba bitēm ir dažādi jutības sliekšņi uz dažādiem stimuliem. C. Apakšģimenes – raksturīga savstarpēja apakšģimeņu mijiedarbība, katrai apakšģimenei atšķirīgi jutības sliekšņi uz stimuliem, atšķiras apakšģimenes īpatsvars saimē, ārēji novērojama stabila atbildes reakcija uz stimuliem, ģenētiskā daudzveidība, uzdevumu specializācija. D. Bišu saime – organismu vienots kopums (superģimene), kam ārēji novērojamas īpašības, piem., liels nektāra ienesums, higiēnas uzvedība, agresija u.c. E. Ārējā vide – resursu pieejamība, klimats, pesticīdi, slimības. 1. Pārmantotie gēni tiešā veidā ietekmē organisma fizioloģiju un uzvedību. 2. Ja bišu māte pārojas ar vairākiem traniem, saimē dzimst ģenētiski daudzveidīgas darba bites. Darba bitēm, kurām gēni ir no viena un tā paša trana, ir līdzīgas uzvedības pazīmes, tās līdzīgi specializējas uzdevumiem, veidojot apakšģimeni ar līdzīgām darbības izpausmēm. 3. Apakšģimeņu skaits, to savstarpējā proporcija ietekmē kopējās saimes īpašību izpaušanās intensitāti. 4. Ārējās vides faktori, piem., laikapstākļi ietekmē ziedputekšņu un nektāra pieejamību bišu saimēm, perošanas uzsākšanu pavasarī, bišu mātes apsēklošanās iespējas, slimību izplatību u.c. 5. Fizioloģiskās izmaiņas organisma darbībā ietekmē kāda cita gēna izpausmi, piemērs, darba bites secīgas dziedzeru darbības izmaiņas (peru pieniņš, vasks, bišu inde).

Neatkarīgi no sarežģītās bišu saimes uzbūves un dažādu līmeņu mijiedarbības un to ietekmes uz bišu saimes īpašībām, biškopis var veikt bišu saimju novērtēšanu, atlasi un izkopt sev vēlamās īpašības. Jāņem vērā, ka bišu saimes īpašības tiešā veidā ietekmē arī ārējās vides apstākļi (resursu pieejamība, klimats, pesticīdi, slimības), kas var no reģiona uz reģionu atšķirties. Nereti importējot labas, selekcionētas bišu mātes, to saimju īpašības tieši ārējās vides faktoru dēļ var neizpausties tik labi kā cerēts. Tieši šī iemesla dēļ, lai samazinātu ārējo vides faktoru ietekmi uz bišu saimju īpašībām, ir nepieciešams veikt selekcijas darbu vietējā mērogā, lai gūtu labāko iespējamo rezultātu.

Nākamajā rakstā tiks apskatīts, kā izveidot bišu saimju īpašību novērtēšanas sistēmu selekcijas nolūkos.

Izmantotā literatūra:

• Oldroyd, B. P., & Thompson, G. J. (2006). Behavioural genetics of the honey bee Apis mellifera. Advances in insect physiology, 33, 1-49.
• Oxley, P. R., & Oldroyd, B. P. (2010). The genetic architecture of honeybee breeding. Advances in Insect Physiology, 39, 83-118.

Publicēts Latvijas Biškopības biedrības izdotajā žurnālā "Biškopis", 2021. gada 6. izdevums, 23-25. lpp.