کشف رازهای آناتومی و فیزیولوژی زنبور عسل: راهنمای جامع برای زنبورداران

شکم زنبور عسل محل قرارگیری بخش‌هایی از دستگاه گوارش است که در فرآیند هضم و جذب مواد غذایی نقش دارند.

 کیسه عسلی، که در زنبورهای کارگر یافت می‌شود، به عنوان یک محفظه موقت برای ذخیره شهد عمل می‌کند. زنبورها شهد و آب جمع‌آوری شده را در کیسه عسلی خود ذخیره کرده و آن را به کندو می‌آورند، جایی که به زنبورهای پردازش‌کننده منتقل می‌شود تا به عسل تبدیل شود. 

پیش‌معده و میان‌معده جایی هستند که بخش‌های اصلی فرآیند هضم و جذب مواد غذایی اتفاق می‌افتد. پس‌معده نیز وظیفه دفع مواد زائد را بر عهده دارد و زنبورها از لوله‌های مالپیگی، که معادل کلیه‌ها در مهره‌داران هستند، برای دفع مواد زاید از همولنف (خون حشرات) استفاده می‌کنند.

بافت چربی، که لایه‌ای از سلول‌های سفید یا کرم‌رنگ است، نقش‌های متعددی در بدن زنبور عسل ایفا می‌کند. این بافت علاوه بر ذخیره چربی‌ها، گلیکوژن و پروتئین‌ها، در تولید پروتئین مهمی به نام ویتلوژنین نیز مشارکت دارد. 

ویتلوژنین یک پروتئین ذخیره‌ای است که نقش کلیدی در رفتارهای اجتماعی زنبورها، به ویژه در زنبورهای پرستار و ملکه‌ها، ایفا می‌کند. همچنین، بافت چربی در سم‌زدایی از ترکیبات سمی و حفظ سیستم ایمنی زنبور نقش دارد (Fahrbach, 2006).

سیستم گردش خون زنبور عسل از نوع باز است و خون یا همولنف در لوله‌های بسته جریان ندارد. قلب زنبور یک لوله باز است که در بخش پشتی بدن قرار دارد و همولنف را از پشت به جلو هدایت می‌کند. همولنف برخلاف خون مهره‌داران، اکسیژن را حمل نمی‌کند؛ بلکه تبادل گازها از طریق سیستم تنفسی صورت می‌گیرد. این ساختار ساده، با استفاده از یک سیستم ماهیچه‌ای و سوپاپ‌های یک‌طرفه، خون را به قسمت‌های مختلف بدن پمپ می‌کند (Simpson, 1960؛ Winston, 1991).

سیستم تولیدمثل در زنبور عسل به‌طور اساسی بین ملکه، کارگران و نرها متفاوت است:

1. ملکه: ملکه زنبور عسل، به دلیل نقش تولیدمثلی اصلی در کندو، دارای سیستم تولیدمثلی بسیار پیشرفته است. ملکه دارای دو تخمدان بزرگ در شکم است که هر یک شامل 150 تا 180 لوله تخم‌ساز (اوارول) می‌باشند. این ساختار به ملکه اجازه می‌دهد تا روزانه بیش از هزار تخم بگذارد. یکی از ویژگی‌های خاص سیستم تولیدمثلی ملکه اسپرماتکا است که می‌تواند میلیون‌ها اسپرم را از نرها در طول پرواز جفت‌گیری ذخیره کند. این اسپرم‌ها تا پایان عمر ملکه برای تخم‌گذاری‌های بارور استفاده می‌شوند (Koeniger et al., 2014). اسپرماتکا این امکان را به ملکه می‌دهد تا تخم‌های بارور را که به زنبورهای کارگر تبدیل می‌شوند، تولید کند.

2. کارگران: کارگران، بر خلاف ملکه، تخمدان‌های کوچک و غیرقابل جفت‌گیری دارند. با این حال، در شرایط خاص که ملکه از بین می‌رود یا توانایی تخم‌گذاری خود را از دست می‌دهد، کارگران می‌توانند تخم‌های بدون لقاح بگذارند که به زنبورهای نر تبدیل می‌شوند. کارگران قادر به تولید تخم‌های بارور نیستند و تخم‌گذاری آن‌ها اغلب به عنوان واکنشی به نبود فرومون ملکه در کندو رخ می‌دهد (Winston, 1991).

3. زنبورهای نر: نرها از تخم‌های بدون لقاح متولد می‌شوند و سیستم تولیدمثلی آن‌ها بسیار ساده‌تر از ملکه‌ها است. آن‌ها تنها یک نقش دارند؛ جفت‌گیری با ملکه. نرها دارای اندام تولیدمثل خاصی به نام اندوفالوس هستند که در طول پرواز جفت‌گیری با ملکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس از جفت‌گیری، اندوفالوس در بدن ملکه باقی می‌ماند و نر می‌میرد.

نیش زنبور عسل شاید مشهورترین ویژگی آناتومیکی آن باشد. نیش زنبور کارگر دارای خارهایی است که در گوشت یک مهاجم مهره‌دار فرو می‌رود و باقی می‌ماند، به همراه غده نیش و مکانیزم لازم برای تزریق سم به بدن مهاجم. نکته جالب این است که نیش هنگام حمله به حشرات دیگر (مانند زنبورهای عسل دیگر) کنده نمی‌شود، زیرا خارها برای این کار طراحی نشده‌اند. خارهای نیش به گونه‌ای تکامل یافته‌اند که هنگام نیش‌زدن به مهره‌داران، حداکثر مقدار سم را تزریق کنند.

از نظر آناتومی کلی، نیش به کیسه سم متصل است که به غده سم نیز متصل می‌شود. غده "کاشونی‌کوف"، که فرومون هشدار تولید می‌کند، نیز نزدیک نیش قرار دارد. فقط زنبورهای ماده نیش دارند، زیرا نیش آن‌ها از تخم‌ریز تغییر شکل یافته است. زنبورهای ملکه نیش‌های متفاوتی دارند که در پایان این فصل بررسی خواهد شد.

ترکیب سم زنبور مدت‌هاست که شناخته شده است. سم زنبور یک مجموعه پیچیده از ترکیبات است که باعث درد، تورم و خارش می‌شود. برای مثال، ملتین یک پپتید کوچک است که غشاهای سلولی را تخریب می‌کند و تقریباً نیمی از ترکیب سم را تشکیل می‌دهد. فسفولیپاز A نیز یک آنزیم است که همراه با ملتین غشاهای سلولی را از بین می‌برد.

نکته جالب این که زنبورهای نر فاید نیش بوه ولی ملکه‌ها نیش دارند، اما از آن تنها برای مبارزه با ملکه‌های رقیب استفاده می‌کنند. نیش ملکه خاردار نیست. از این رو ملکه پس از نیش زدن، زنده می‌ماند.