Η αμυντική συμπεριφορά της κυπριακής μέλισσας apis mellifera Cypria απέναντι στη σφήκα vespa orientalis

Abstract

Η μέλισσα της Κύπρου Apis mellifera cypria παρουσιάζει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κατά την άμυνά της απέναντι στον κύριο εχθρό της, τη σφήκα Vespa orientalis. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η συμπεριφορά της κυπριακής μέλισσας κατά τη διάρκεια φυσικών και τεχνητών επιθέσεων σφηκών. Αρχικά πραγματοποιήθηκαν γενετικοί έλεγχοι και καταγράφηκε η ετήσια ανάπτυξη των κυπριακών μελισσιών. Η ανάλυση μιτοχονδριακού και μικρο-δορυφορικού DNA έδειξε ότι ο πληθυσμός της κυπριακής μέλισσας παραμένει ομοιογενής και αντιπροσωπευτικός στο μεγαλύτερο μέρος του νησιού. Η ετήσια ανάπτυξη είναι επίσης χαρακτηριστική (μέγιστο το Μάιο και ελάχιστο τον Αύγουστο) και διαφέρει από άλλες φυλές της Apis mellifera. Στη συνέχεια, αναλύθηκε ο τρόπος που αμύνεται το κάθε μελίσσι κατά την επίθεση της σφήκας, ο τρόπος θανάτωσης των επιτιθέμενων σφηκών από τις μέλισσες και ο ήχος που παράγουν οι αμυνόμενες εργάτριες. Η ανάλυση του τρόπου που αμύνεται το κάθε μελίσσι έδειξε πως υπάρχουν δύο διακριτές και αντίθετες μορφές άμυνας. Κατά την προσέγγιση της επιτιθέμενης σφήκας, οι εργάτριες κάποιων μελισσιών απέφευγαν τη σύγκρουση με τον εισβολέα οπισθοχωρώντας προς το εσωτερικό της κυψέλης. Αντίθετα, ένα άλλο μέρος των μελισσιών παρουσίαζε μία συμπεριφορά “επίθεσης”: Οι μέλισσες κινούνταν προς τη σφήκα και συμπλέκονταν μαζικά σε περίπτωση που αυτή προσπαθούσε να πιάσει κάποια μέλισσα. Βρέθηκε πως οι δύο μορφές συμπεριφοράς σχετίζονται με τη μορφή των φραγμάτων πρόπολης που δημιουργούν οι μέλισσες στην είσοδο κάθε μελισσιού. Η ανάλυση του τρόπου με τον οποίο οι μέλισσες θανατώνουν μία σφήκα, έδειξε πως χρησιμοποιούν έναν άγνωστο μέχρι τώρα μηχανισμό: Κουβαριάζουν τη σφήκα σε μία σφαίρα xi 50-250 μελισσών και μέσω της ακινητοποίησης των κοιλιακών της άρθρων, παρεμποδίζουν την λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος, προκαλώντας της μ’ αυτόν τον τρόπο ασφυξία. Κατά τις επιθέσεις των σφηκών, παραγόταν από τις αμυνόμενες μέλισσες ένας χαρακτηριστικός, οξύς ήχος. Καταγράφηκε ένας μεγάλος αριθμός ήχων οι οποίοι αναλύθηκαν με τη χρήση κατάλληλων λογισμικών. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως, τόσο οι κυρίαρχες συχνότητές τους όσο και το εύρος των αρμονικών από τις οποίες αποτελούνται, είναι ιδιαίτερα ψηλές και βρίσκονται εκτός του φάσματος αντίστοιχων συχνοτήτων που έχουν καταγραφεί σε άλλες φυλές της δυτικής μέλισσας αλλά και σε άλλα είδη κοινωνικών μελισσών. Tα πιο πάνω αποτελέσματα καταδεικνύουν πως η ιδιαίτερη αμυντική συμπεριφορά της κυπριακής μέλισσας διαφέρει σε σημαντικό βαθμό σε σχέση με άλλες φυλές μελισσών

In the present work, several characteristics of the Cyprian honeybee Apis mellifera cypria were examined, with particular emphasis on its defensive behaviour during natural or simulated attacks by its main enemy, the oriental hornet. Firstly, genetic analyses using mitochondrial and microsatellite DNA were performed and showed that in a large part of the island, the Cyprus honeybee population is genetically homogeneous. Regarding the growth of colonies over the year, the maximum growth was observed in May and the minimum in August, and this characteristic pattern differs from that of other subspecies. Next, the defensive behaviour of individual colonies against hornets, the way honeybees kill invading hornets and the sound produced by defending workers, were investigated in detail. Analysis of data collected, showed two different patens of defensive behaviour by individual colonies. When attacking hornets approached the hive, defending workers in certain colonies avoided confrontation with the enemy and retreated inside the hive, while in other colonies, defending honeybees moved towards the hornet and massively attacked it if it tried to catch and kill a honeybee. It was observed, that the two types of defensive behaviour were related to the form of propolis barrier erected at the entrance of the hive. An up to now unknown mechanism by which Cyprus honeybees kill an attacking hornet was revealed after careful examination and analysis of data collected: 50 to 250 workers, cluster around the hornet forming a ball and by immobilizing the abdominal segments, they block the respiratory process causing asphyxiation. xiii Defending honeybees produced a very sharp sound (hissing) when attacked by hornets. This sound was recorded in numerous cases and analysed using appropriate software. The results showed that both the dominant frequencies and the amplitude of constituting harmonics were extremely high and beyond the spectrum of respective frequencies recorded for other western honeybee subspecies or for other species of social bees. Collectively, the above results showed the special defensive behaviour of the Cyprus honeybee, a behaviour which is quite different from other subspecies