Kako je pčelinji kralj postao ženka

ARISTOTEL: Kćeri maslina

I pored prilično apsurdnih ideja poput onih da pčele „skladište buku u glinenim sudovima“ ili da „nose kamenje sa sobom kako ih vetar ne bi oduvao“, Aristotel je imao prilično impresivan uvid u stvarna dešavanja u košnici. U svojoj Istoriji životinja izložio je sve što je bilo poznato o pčelama pre dve i po hiljade godina. Opisao je različite vrste ćelija saća, vladare i trutove, način na koji se hrane i neguju larve, kao i podelu rada u košnici. A zapazio je i da se pčele roje prateći svog „kralja“. Ipak, kolebao se oko načina na koji se reprodukuju, u stvari, nije ni bio siguran da li se pčele uopšte reprodukuju. U vezi s tim, Aristotel iznosi nekoliko ideja koje su bile široko prihvaćene u njegovo vreme, kao što je ona da pčele svoje potomstvo pronalaze i sakupljaju sa cvetova različitih biljaka, a najviše sa maslina – ostalo je zapisano da je u godinama sa dobrim rodom takođe bilo i mnogo pčela. Doslovce, smatralo se da pčele rastu na drveću. Aristotelove ideje, koje su prihvatili i slavni pisci kao što si Plinije i Vergilije, oblikovale su gledišta naučnika o pčelama tokom naredna dva milenijuma.

ČARLS BATLER: Ženska monarhija

Stvari su se promenile objavljivanjem dve značajne knjige, Ženske monarhije Čarlsa Batlera i Teatra letećih političkih insekata Semjuela Purhasa, od kojih je ova druga objavljena četiri decenije posle prve. Ni jedna ni druga knjiga nisu se mnogo bavile pčelarskom praksom već dostignućima pčelarske nauke posle Aristotelovog vremena. Hempširski paroh Čarls Batler, koji se pored istraživanja pčela bavio i reformom engleskog jezika, objavio je 1609. godine danas čuvenu knjigu Ženska monarhija (Feminine Monarchie), u kojoj je popularizovano gledište da je vladar košnice zapravo „kraljica“. Knjiga je objavljena šest godina posle smrti engleske kraljice Elizabete I, tako da ideja da žena vlada državom nije bila strana za njega. Batler nije pružio, u naučnom smislu, verodostojne razloge koji bi ga naveli da prihvati ovo gledište. To je, zapravo, dve decenije pre njega, učinio španski pčelar Mendez de Tores, mada Batler po svoj prilici nije znao za njegovo otkriće.

Dakle, matica je bila kraljica, vladarka, mada ne i majka pčela. Hempširski paroh je smatrao da radilice generišu potomstvo sparivanjem sa trutovima. Imao je takođe i ideju o tome na koji način nastaje „plemstvo“: „pčele-dame neguju se u nekoliko kraljičinih palata na izuzetan način. Zlatna supstanca, kako god da je nastala, ne pretvara se u crvića, već odmah poprima oblik pčele“. Ova ideja datira još od Aristotelovog vremena.

Kao što vidimo, naglašavanje analogije košnice sa „savršenom monarhijom, najprirodnijim i najsavršenijim oblikom vladavine“ obmanulo je Batlera. Teorijska razmatranja koja nemaju nikakve veze sa iskustvom definitivno su se pokazala vrlo malo korisna za razumevanje biologije pčela i bili su potrebni čvrsti dokazi, iz iskustva. To je naučnike navelo da ih pribave.

JAN SVAMERDARM: Aura seminalis

Jan Svamerdarm (1637–1680), jedan od slavnih pionira anatomije, došao je tokom svog kratkog života do nekoliko izuzetnih otkrića. Svamerdarm se obrazovao pod uticajem velikih holandskih prirodnjaka, koji su se bavili prevashodno ljudskom anatomijom, ali je veoma brzo svoju pažnju usredsredio na insekte. Koristio je, za to vreme, veoma sofisticiranu opremu za disekciju i mikroskop, i bio je prvi naučnik koji je utvrdio kako izgledaju unutrašnjost insekata i njihovi organi. Saznanja do kojih je došao objavio je – zajedno sa prelepim ilustracijama – u svojoj knjizi Bybel der Nature, koja je u štampanom izdanju publikovana 1737. godine. Svamerdarm je primetio da matica ima potpuno razvijene jajnike sa jajima i „posudu“ za spermu, pa je zaključio da je „kralj pčela, kako se obično naziva, zapravo žensko“. Značajno je spomenuti da Svamerdarm nikada nije upotrebio termin „kraljica“, što može imati veze sa njegovim republikanskim sklonostima. Ma koliko da je njegovo rezonovanje bazirano na poznavanju anatomije bilo moćnije od njegovih prethodnika, odvelo ga je ipak na stranputicu. Naime, na osnovu anatomije genitalija trutova izveo je zaključak da je nezamislivo da oni mogu da oplode ženku. Izgledalo mu je, iz njegove „anatomske perspektive“ da seksualni čin kod pčela mora biti nešto drugačiji od proste kopulacije, odnosno snošaja. Odatle je dalje zaključio da se „oplodnja ženki pčela odvija na jedan krajnje neobičan način“, i to isključivo pomoću misteriozne mirisne izlučevine koju je on nazvao aura seminalis. Svamerdarm je čak planirao da ovu ideju eksperimentalno ispita, ali to nikada nije učinio. Pa ipak, prošao je čitav jedan vek dok ova njegova hipoteza nije pobijena.

RENE REOMIR: Zagonetka reprodukcije

Kao što to Svamerdarmova zabluda ilustruje, i anatomija ima svoja ograničenja ako se prihvati kao jedini ključ za razrešenje nepoznanica vezanih za ponašanje pčela, posebno zagonetke sparivanja matica. Razrešenje misterije omogućio je jedan naizgled jednostavan izum – košnica sa staklenim zidovima. Među prvima koji je u naučne svrhe upotrebio ovu košnicu bio je francuski erudita i pronalazač Rene Reomir (Rene Antoine Ferchault de Reaumur, 1683–1757), koji je, takođe među prvima, počeo da sprovodi maštovito osmišljene eksperimente sa pčelama. Reomir je posmatrao i do detalja opisao kako se polažu jaja i kako se razvija leglo. Otkrio je i da pčele regulišu temperaturu u košnici, a poznato je da je on izumeo termometar i da jedna skala za merenje temperature nosi njegovo ime. Prvi je upotrebio boje kako bi obeležio pčele. Istraživao je sudbinu obezmatičene pčelinje zajednice i opisao šta se dešava u košnici kada joj se doda matica. U svojoj knjizi Memoires pour Servir a l’Historie des Insects iz 1714. godine detaljno je prikazao anatomiju i život medonosnih pčela. I pored bezbroj pedantno sprovedenih eksperimenata i posmatranja života unutar košnice, s ciljem da dokaže da celokupno potomstvo potiče od matice, Reomir nikada nije uspeo da vidi sparivanje matice. Zatvarao je u staklenu košnicu nesparene matice i trutove kako bi ih privoleo da se spare, ali nije imao uspeha.

FRANSOA IBER: Rešenje zagonetke

Ostavljeno je švajcarskom prirodnjaku i verovatno prvom specijalizovanom istraživaču pčela, Fransoa Iberu (Francois Huber, 1750–1831), da razreši ovu misteriju. Iber je u ranoj mladosti ostao slep i oslanjao se na svog spretnog pomoćnika Fransoa Birnana (Francois Burnens). Iber i Birnan su sproveli bezbroj eksperimenata kako bi oborili ranije hipoteze o oplodnji matice, posebno Svamerdarmovu teoriju o aura seminalis. To su i učinili na jedan vrlo jednostavan način. Postavili su izbušenu kutiju sa trutovima u zapečaćenu košnicu u kojoj su se nalazile samo neoplođene matice. Pošto iz ove situacije nije proisteklo nikakvo potomstvo Iber i Birnan su zaključili da je ipak potrebno nešto više od Svamerdarmove aura seminalis da bi se oplodila matica, a da je i Reomir to propustio da primeti.

Još jedna, u to vreme raširena ideja bila je da matica zbog svoje „plemenitosti“ nije upražnjavala uobičajeni čin oplodnje, već da je umesto toga vršila neku vrstu samooplodnje – raniji istraživači su kao potvrdu za ovu pretpostavku navodili činjenicu da je iz košnice u kojoj nije bilo trutova, ipak, izlazilo potomstvo. Kada su Iber i Birnan zapečatili košnice bez trutova i smestili nesparene matice unutra, potomstvo opet nije izlazilo. Istovetno stanje primećeno je i kada su trutovi zatvarani u košnicu sa neoplođenim maticama, pa su istraživači odatle izveli zaključak da se čin oplodnje mora odvijati izvan košnice.

Konačno, juna 1788. godine Iber i Birnan su primetili da matica u pratnji trutova napušta košnicu, i da se ne vraća pre nego što bude obeležena „oplodnim znakom“ i ispunjena muškom semenom tečnošću. Iako su Iberova istraživanja, publikovana 1806. godine, okončala debatu oko reprodukcije i popularizovala ideju o oplodnim letovima, on ipak nije bio prvi koji je to primetio. Petnaest godina pre Ibera, slovenački pčelar Anton Janša objavio je prvi prikaz „svadbenog leta“ matice, što je prošlo gotovo nezapaženo.

Matica sa oplodnim znakom neposredno po povratku sa sparivanja

ADAM ŠIRAH: Poreklo matice

Godine 1760. nemački sveštenik Adam Širah (Adam Gottlob Schirach, 1724–1773) utvrdio je šta se događa sa košnicom koja ostane bez matice. Uočio je da, ubrzo nakon nestanka matice pčele počinju da povećavaju neke od ćelija koje sadrže radilično leglo i da larvu hrane obilnijom količinom nešto drugačije hrane. Ukoliko se radilične larvice smeste u ovakve ćelije, postaće matice, primetio je Širah. Očigledan zaključak bio je da se matice prirodno ne razlikuju od radilica, ali da ishrana i nega određuju koja će larvica postati matica. Ova ideja bila je dočekana sa velikim skepticizmom i oštrim neodobravanjem, možda i zbog toga što je išla ispred duha vremena oličenog u predstavi o prirodnoj hijerarhiji na čijem vrhu stoji upravljač, bez obzira na to da li je reč o pčelama ili o ljudima. Brižljivo sprovedenim eksperimentima, Iber je potvrdio i popularizovao ovu ideju u svetu koji je u njegovo vreme bio spremniji da je prihvati, videvši da se kraljevima odrubljuju glave i da drugi „obični“ ljudi zauzimaju njihovo mesto.

JAN ĐERZON: Partenogeneza

Još jedan sveštenik, ali iz Šlezije, Jan Đerzon (Jan Dzerzion 1811–1906), ponudio je moguće objašnjenje prave prirode trutova. Đerzon je bio najpoznatiji pčelar svog vremena. Vodio je prepisku sa Mendelom i jedini je istraživač pčela po kome je jedan grad dobio ime (Đerzonov). Značajno je doprineo unapređenju pčelarske tehnike i bio je pedantan eksperimentator i pažljivi posmatrač. Pronašao je način na koji mogu optički da se razlikuju oplođena od neoplođenih jaja, jedna i druga položena od strane oplođene matice.

Na osnovu činjenice da matica može da izleti iz košnice a da se ne spari, zaključio je da se trutovi razvijaju iz neoplođenih jaja, a radilice i matice iz oplođenih. Takođe je zaključio da „dok je kod složenijih životinjskih vrsta muškarac savršeno i dominantno stvorenje, kod insekata je sasvim suprotan slučaj. Kod pčela, „savršena ženka je centralna figura koja čitav roj drži na okupu“. Stoga je, trutove, s obzirom na to da su „nesavršeniji“, jednostavnije stvoriti bez pomoći mužjaka. Svoju, za to vreme politički veoma nekorektnu pretpostavku publikovao je 1835. godine u jednom malom pčelarskom časopisu i opet je, kao i neki njegovi slavni prethodnici, naišao na snažan otpor i neodobravanje svojih savremenika. Dva veka posle Svamerdarma pčelari su u takvim časopisima i dalje raspravljali o tome da li su trutovi mužjaci!

Naučnici su dve decenije kasnije presudili u prilog „nepopularne“ Đerzonove hipoteze. Godine 1857. Teodor fon Sibold, profesor zoologije iz Minhena odbranio je Đerzonovu hipotezu. Argumente u prilog teorije o partenogenezi zasnovao je na rezultatima eksperimenata Augusta fon Berlepša i Mendela, koji su otkrili da kada se ukrste svetlija italijanska podvrsta pčela (Apis mellifera ligustica) i tamnija nemačka podvrsta pčela (Apis mellifera mellifera) trutovi uvek imaju boju matice, dok radilice odlikuje neka međunijansa ili šarenolikost. Povrh svega, posmatrajući pod mikroskopom jaja iz trutovskih i radiličnih ćelija, Sibold je jedino na radiličnim jajima, ali ne i na jajima koja su bila u trutovskim ćelijama, primetio spermu, ili kako on kaže „semeno vlakno“. Definitivno je bilo potvrđeno da se trutovi razvijaju iz neoplođenih jaja.

Život jedne ženke

Pišu: Aleksandra i Lars Čitka

Zamislite – tek što ste se rodili, a vaša budućnost već izgleda neveselo. Posle, sve u svemu, kratkog detinjstva kada su o vama vodili računa i hranili vas, bili ste još kao dete primorani na rad, na čišćenje tamnog i prenatrpanog doma i brigu o mnogobrojnim sestrama. Potom bi vas postavili da stražarite kako biste štitili dom od opakih uljeza. Ukoliko preživite, ostatak života potrošićete u potrazi za sićušnim količinama hrane iz prolaznih izvora, najčešće ne za sebe, već za zajedničku ostavu. Vikendi? Praznici? Zaboravite ih. Za samo nekoliko nedelja, istrošićete se do smrti. A povrh svega, nikada nećete spoznati ljubav. Vaša sestra, s druge strane, započeće svoju karijeru prvo ubijanjem svojih suparnica, provodeći se zatim u velikom stilu. Tokom niza orgija sa hiljadama učesnika, izvršiće preljubu sa 20 muškaraca, koji su (doslovno!) spremni da umru za ovu privilegiju. Posle povratka sa takvog razvrata, ona će biti tretirana kraljevski. U stvari, do kraja svog života ona će biti okružena lojalnim personalom koji će je hraniti, čistiti je i udovoljavati svakoj njenoj želji. Ako ikada bude napuštala gnezdo (što se retko događa) biće u društvu nekoliko hiljada sluškinja koje će dati sve od sebe kako bi joj pronašle najprikladniji novi dom. Vaša sestra živeće 20 puta duže nego vi i biće jednog dana ponosna majka stotinama hiljada potomaka, dok ćete vi umreti kao usedelica. Nepravda? Svakako! Ali vi ste onda samo pčela radilica. Pošto je za vašu sestru dobro da bude matica.

Izvor: Alexandra Chittka, Lars Chittka (2010) Epigenetics of Royalty. PLoS Biology 8(11);
Prevod: I. Umeljić