Powrót do bezpiecznych zadań a oczekiwana długość życia robotnic pszczoły miodnej (Apis mellifera L.)


strona projektu badawczego N N304 059340   finansowanego
 przez Narodowe Centrum Nauki

Karolina Kuszewska, mgr - kierownik projektu
Michał Woyciechowski, prof. dr hab. - główny wykonawca projektu


Cel Naukowy projektu:

Poznanie czynników odpowiedzialnych za istnienie niereprodukcyjnego podziału pracy (dalej: podział pracy) u owadów socjalnych jest jednym z ważniejszych wyzwań współczesnej ekologii behawioralnej. U niemal wszystkich gatunków owadów społecznych podział pracy opiera się na polietyzmie wiekowym – silnej relacji pomiędzy wiekiem robotnic a typem podejmowanych przez nie prac (Jeanne 1991; Seeley i Komles 1991).

Przedmiotem badań polietyzmu wiekowego są zarówno czynniki proksymatywne (bliższe lub fizjologiczne) jak i ultymatywne (ewolucyjne). Jednak, w dotychczasowych badaniach czynnikom proksymantywnym poświęcano niewiele miejsca. Jednym z nielicznych tego przykładów jest hipoteza „division of labor by division of risk” (Woyciechowski i Kozłowski 1998) zgodnie z którą robotnice o krótszej oczekiwanej długości życia wykonują bardziej ryzykowne zadania niż osobniki o dłuższej oczekiwanej długości życia. Takie zachowanie zwiększa średnią długość życia robotnic w gnieździe (Jeanne 1986; Woyciechowski i Kozłowski 1998; Tofilski 2002; Tofilski 2006), a co za tym idzie wpływa pozytywnie na dostosowanie kolonii i łączne dostosowanie każdego z członków kolonii (Schmid-Hempel 1987, Schmid-Hempel i Wolf 1988). Ponieważ oczekiwana długość życia jest zależna od wieku robotnic, a zadania wykonywane wewnątrz gniazda są mniej ryzykowne niż te wykonywane na zewnątrz gniazda, osobniki młodsze pracują wewnątrz kolonii, natomiast w późniejszym wieku przechodzą do prac na zewnątrz gniazda (Winston 1987, Seeley 1982). Wcześniejsze próby testujące hipotezę „division of labor by division of risk” pokazały, że robotnice, którym eksperymentalnie skrócono oczekiwaną długość życia wcześniej w swoim życiu rozpoczynały wykonywanie bardziej ryzykownej pracy na zewnątrz gniazda niż ich rówieśnice , którym oczekiwanej długości życia nie skrócono. Wynik taki otrzymano dotychczas testując mrówkę Myrmica scabrinidis (Moroń i in.2008) oraz pszczołę miodną Apis mellifera (Woyciechowski i Moroń 2009).

Choć jak już wspomniano w kolonii owadów socjalnych zazwyczaj robotnice najpierw w swoim życiu wykonują prace bezpieczne a następnie przechodzą do prac bardziej ryzykownych może się zdarzyć sytuacja kiedy osobniki wykonujące bardziej ryzykowną pracę na zewnątrz gniazda będą musiały powrócić do bezpiecznej pracy wewnątrz gniazda. Takie zjawisko nosi nazwę rewersji behawioralnej (dalej: rewersji) i może się zdarzyć w momencie kiedy w koloni zabraknie osobników opiekujących się larwami. Do takiej sytuacji może dojść w przypadku zwiększenia liczby składanych jaj przez królową, podziału kolonii, presji drapieżników lub pasożytów (Robinson 1992; Robinson i in. 1992). Naszym celem jest ponowne sprawdzenie hipotezy „division of labor by division of risk”, zgodnie z którą wśród jednowiekowej grupy robotnic rewersji będą podlegać w pierwszym rzędzie osobniki z dłuższą oczekiwaną długością życia (grupa kontrolna) a nie te, którym eksperymentalnie oczekiwana długość życia została skrócona (grupy eksperymentalne). Potwierdzenie tych przewidywań w istotny sposób wesprze testowaną hipotezę.

Gatunkiem modelowym na którym planujemy przeprowadzić badania jest pszczoła miodna (Apis mellifera). Jest to: (1) gatunek modelowy w wielu badaniach dotyczących owadów socjalnych, (2) łatwy w hodowli, (3) u którego w można uzyskać dużą liczbę jednowiekowych robotnic i je oznakować. 


Jeanne, R. L. 1986. The evolution of the organization of work in social insects. Moniore Zoologico Italiano (N.S.) 20, 119–133.
Moroń, D., Witek, M. i Woyciechowski, M. 2008. Division of Labour Among Workers With Different Life Expectancy in the Ant Myrmica Scabrinodis. Animal Behaviour, 75, 345-350.
Robinson, G.E. i Page, R.E. 1995. Genotypic constraints on plasticity for corpse removal in honey bee colonies. Animal Behaviour, 49,867-876.
Robinson, G. E., Page Jr., R. E., Strambi, C, Strambi, A. 1992. Colony integration in honey bees: mechanisms of behavioral reversion. Ethology, 90, 336-348.
Schmid-Hempel P.1987. Effect nectar – collecting by honeybees. I. Economic model. Journal of Animal Ecology, 56, 209–218.
Schmid-Hempel, P. i Wolf, T. 1988. Foraging effort and lifespan of workers in a social insect. Journal of Animal Ecology, 57, 509–521.
Seeley, T. D. 1982. Adaptive significance of the age polyethism schedule in honey bee colonies. Behavioral Ecology and Sociobiology, 11, 287–293.
Seeley, T.D. i Kolmes, S.A. 1991. Age Polyethism for Hire Duties in Honey Bees-Illusion or Reality? Ethology, 87, 284-297.
Tofilski, A. 2002. Influence of age polyethism on longevity of workers in social insects. Behavioral Ecology and Sociobiology, 51, 234-237.
Tofilski, A. 2006. Influence of caste polyethism on longevity of workers in social insect colonies. Journal of Theoretical Biology, 238, 527-531.
Winston, M. L. 1987. The Biology of the Honey Bee. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts.
Woyciechowski, M. i Koz1owski, J. 1998. Division of labor by division of risk according to worker life expectancy in the honey bee (Apis mellifera L.). Apidologie, 29, 191-205.
Woyciechowski, M. i Moroń, D. 2009. Life Expectancy and Onset of Foraging in the Honeybee (Apis Mellifera). Insectes Sociaux, 56, 193-201.



Rezultaty projektu (publikacje):

Prace orginalne

Kuszewska K., Woyciechowski M. 2013. Reversion in honeybee, Apis mellifera, workers with different life expectancies. Animal Behaviour 85, 247-253. http://dx.doi.org/10.1016/j.anbehav.2012.10.033 PDF


Prace przeglądowe

Kuszewska K.
, Strategie rozrodcze robotnic pszczoły miodnej (Apis mellifera L.). Kosmos 62, 37-46. PDF

Abstrakty konferencyjne

Kuszewska K., Woyciechowski M. Powrót do bezpiecznych zadań a oczekiwana długość życia robotnic pszczoły miodnej (Apis mellifera L.). XLIX  Naukowa Konferencja Pszczelarska, Puławy 13-14.03.2012.

Kuszewska K., Woyciechowski M. Impact of life expectancy  on behavioural reversion in honeybee. 8th Ecology and Behavoiour Metting ; Chize 02-06.IV. 2012.

Kuszewska K., Woyciechowski M. Behavioural reversion in honey bee workers with different life expectancy. 5th Congress of European Section IUSSI (International Union fort the Study of Social Insect) in Montecatini Terme (Italy) 26-30.IX.2012.