كاربرد شبه فرمون ها در صنعت زنبورداري
ملکه دروغين
در شهر كندو به طور معمول طي چرخه طبيعي حيات زنبوران عسل ، ملکه باكره جوان پس از انجام پرواز جفت گيري وبازگشت به كندو با استقبال تعدادي از زنبوران كارگر جوان مواجه مي شود. ملا زمين ملکه به دورش حلقه زده او را با خرطوم هاي خود تميز مي كنند و ژله شا هانه تقديمش مي كنند. كاگران ملكه را ترغيب به تخم گذاري مي كنند. ملكه پس از گذشت مدتي شروع به تخمگذاري مي نمايد. تخم ها پس از چند هفته به زنبوراني جوان با جنسيت نر يا ماده عقيم مي شوند. زنبوران نر پس از بلوغ به طور آزادانه به هر كلني در زنبورستان كه بخواهند رفت و آمد مي كنند و تلاش مي كنند تا ژنوم اجدادي خود را طي جفت گيري با ملكه اي جوان به نسل هاي آتي منتقل سازند. زنبوران ماده عقيم (زنبوران كارگر) پس از گذرندان يك سوم عمر خود درون كندو سرانجام به خارج از كندو رفته ، شهد ، گرده ، آب و صمغ گياهان را جمع آوري مي نمايند. طي سهل انگاري زنبوردار ملكه جوان بين دو قاب مانده و به طور كاملاً تصادفي مي ميرد. پس از گذشت حدود يك روز زنبوران كارگر در شهر خود درصد پرورش ملكه اي جديد خواهند بود. سوالي كه پيش مي آيد اين است كه چگونه ده ها هزار عدد زنبور كارگر متوجه وجود و يا عدم وجود ملكه در شهر خود مي شوند؟ چه چيزي سبب مي شود كه زنبوران كارگر با وجود ملكه جوان ملكه ديگري را پرورش نمي دهند؟
غده آرواره اي ملكه Queens Mandibular Glands
سه جفت غده درسر زنبوران ماده( كارگر و ملكه) شناخته شده است. غده بزاقي ، غده هيپوفارينژل و غده فكي(آرواره اي ) غده بزاقي در زنبوران كارگر و ملكه عملكردي مشابه دارند(هضم غذا). غده هيپوفارينژل در دوره خاصي از حيات زنبوران كارگر فعال است و ژله رويال(غذاي شانه ها) توليد مي نمايد و غده آرواره اي در ملكه و زنبوران كارگر كاربردي متفاوت دارند. غده آرواره اي در دو طرف سر، زير شاخك ها و قسمت فوقاني آرواره اي بالايي زنبور عسل قرار دارد. ترشحات اين غدد توسط كانلي از آرواره به دهان ريخته مي شود.در سال 1961 Butler و همكارانش دو نوع اسيد مهم از تركيبات فرمون آرواره اي را تشخيص دادند.
1)9-oxo-2-decenoic acid or 9-keto-(E)-2-decenoic acid (9ODA)
2) 9-Hydroxy-2-decenoic acid (9HDA)
در سال 1987 محققين دانشگاه Simon fraser ساير تركبيات ناشناخته اين فرمون را ( اين فرمون از 5 ماده تشكيل شده است) كشف كردند. مقدار فرمون ترشح شده در ملكه به سن ملكه ، جفت گيري ملكه ، فصل و اوقات روز وابسته است. پس از لقاح ملكه و شروع تخم ريزي آن ميزان ترشح فرمون تا حله بالايي افزايش مي يابد. ميزان ترشح فرمون در ملكه هاي پير به ميزان قابل توجهي كاهش مي يابد. همچنين در فصول پاييز و زمستان نيز ميزان ترشح كاهش مي يابد. در كل در مواقع تخم گذاري ملكه نسبت به ساير اوقات ميزان ترشح اين فرمون بيشتر است.
عملكرد فرمون غدد آرواره اي در جنس كارگر
اين غده تاسن 12 روزگي به همراه غده هيپوفارينژل در جنس كارگر مسئول توليد ژله رويال مي باشد. ژله رويال غذاي مصرفي لاروها تا سن 3 روزگي و ملكه تا پايان عمر مي باشد. تحقيقات نشان مي دهند كه اين دو غده در غياب ديگري قادر به توليد ژله رويال نمي باشند . با مسن شدن زنبوران کارگر و غير فعال شدن هيپوفارينژل غدد آرواره اي تغيير كاربري مي دهند. اين غده فرمون 2-heptanone را ترشح مي سازد كه اين فرمون در هشدار و دفاع كاربرد دارد.
عملكرد فرمون غدد آرواره اي در ملكه
در بين تركيبات فرمون آرواره اي ملكه(9ODA) نسبت به ساير تركيبات حتي(9HDA) زودتر شناخته شد و دانشمندان آنرا ماده ملكه Queen substance نام گذاشتند. از آن پس اين ماده توجه بسياري از دانشمندان را به خود جلب نمود و براي اين فرمون كاربردهاي متنوعي تعريف گرديد.
1- باز دارنده پرورش ملكه
2- بازدارنده رشد تخمدانهاي كارگران
3- جذب كننده زنبوران نربراي جفت گيري
4- شناسايي ملكه توسط افراد كلني
۵- تثبيت خوشه بچه
6- تحريك فعاليت چرايي
7- جذب كننده كارگران براي بچه دهي
8- تحريك زنبوران كارگر در ترشح نازانف
9- شناخت كلني و جهت يابي زنبوران كارگر
مكانيسم پراكنش و عمل فرمون آرواره اي در ملكه
پس از جفت گيري و بر گشت ملكه به كندو بلافاصله پس از تخم گذاري ترشح فرمون آرواره اي به مقدار قابل ملاحظه اي افزايش خواهد يافت. اين فرمون كه مايعي سفيد رنگ مي باشد از طريق مجراي آرواره بالا به داخل دهان ريخته مي شود. طي نظافت و خودليسي ملكه اين فرمون در تمام سطح خارجي بدن ملكه پراكنده مي شود. در هنگام غذا دهي به ملكه توسط كارگران و لمس( توسط شاخك ها) و نظافت ملكه(توسط خرطوم) توسط ملازمين، اين فرمون به اين عده از كارگران انتقال مي يابد. طي تبادلات غذايي و تماسي داخل كندو بين كارگران ، اين فرمون بتدريج و به طور دائم در كل كندو پخش مي شود در نتيجه زنبوران كارگر به ملكه توجه بيشتري مي كنند ا ز او مواظبت مي كنند و او را به شايستگي رسيدگي مي نمايند.
تا زماني كه اين فرمون در كلني پخش شود تمام زنبوران از جود ملكه اطلاع مي يابند چنانچه ترشح اين فرمون در كلني كم و يا قطع شود زنبوران كارگر متوجه فقدان ملكه يا پير شدن ملكه مي شوند و شرايط را براي پرورش ملكه جديد از لاروهاي جوان 1 تا 3 روزه مهيا مي سازند. قبل از لقاح ، ملكه براي جذب زنبوران نر در زنبورستان و حتي خارج از آن از زنبورستان ها ي ديگر اقدام به ترشح اين فرمون به اضافه فرمون ترژيت ( غدد حلقوي شكمي) (tergite) مي نمايند.
Queen Mandibular Phermon(QMP)
گياهان در قبال گرده افشاني كه زنبوران عسل انجام مي دهند مقداري شهد يا گرده به عنوان دستمزد در اختيار آنها قرار مي دهند. چنانچه گياهي از لحاظ شهد و گرده غني نباشند زنبوران عسل تمايلي به گذراندن وقت و انرژي خود براي گرده افشاني اين نوع گياهان ندارند. با توجه به اين مسئله دانشمندان در پي شناخت راهي بودند كه از طريق آن بتوان زنبوران را هدف دار به سمت گياهان جذب نمايند. پس از شناخت فرمون آرواره اي ملكه و شناخت كاربردهاي گوناگون آن دانشمندان به خواسته شان نزديكتر شدند. شركت هاي تجاري با کپي برداري از فرمون آرواره اي ملكه، شبه فرموني سنتتيک QMP را با دو محصول با نام هاي تجاريBee Boost و Fruit Boost سنتز و حدود 2 دهه است كه اين محصولات در كشاورزي صنعتي دنيا مصرف مي شود.OMP مخلوطي پيچيده از 5 ماده شيمايي است كه تركيبي از اين 5 ماده تاثير فوق العاده اي را روي فعاليت هاي حياتي زنبوران عسل دارد. اين فرمون تا حد بالايي بر روي رفتار و اعمال آنها چه داخل از كندو و چه خارج از كندو اثر مي گذارد و آنها را تحت كنترل خود قرار مي دهد.
Fruit Boost
Fruit Boost محصولي بيوتكنولوژي است كه تركيبات آن شبيه تركيبات فرمون آرواره اي ملكه است. اين محصول به طور چشمگيري در افزايش گرده افشاني و بهبود كيفيت محصولات در حد عالي استفاده ميگردد. در ايالات متحده از سال 1989 تا به امروز در افزايش محصولاتي چون كيوي ، هلو ، سيب ، گلابي ، زغال اخته ، قره قاط و .... اين محصول مورد استفاده قرارگرفته است. زماني كه تعداد زيادي از شكوفه و گل درخت مورد نظر باز شود اين محصول را به صورت محلول با آب روي درختان اسپري مي نمايند. تحقيقات نشان مي دهند كه تعداد زنبوران در اطراف درختاني كه به اين محصول آغشته شده اند تا 37% در مقايسه با درختاني كه از اين محصول استفاده نشده است افزايش مي يابد. افزايش تعداد زنبوران ملاقات كننده از اصلي ترين و افزايش زمان ملاقات از ديگر پيامدهاي استعمال اين محصول مي باشد. افزايش و بهبود محصولات ، در صورت استفاده از اين محصول سنتتيك به 2 صورت توجيه شده است.
1 - به علت شباهت اين فرمون با فرمون ملكه و ميزان علاقه و جاذبيت زنبوران عسل به اين فرمون پس از اسپري شدن اين محصول روي درختان زنبوران كارگر زمان بيشتري صرف جمع آوري شهد و گرده و گل هاي بيشتري را ملاقات مي نمايند.
2 - پس از بازگشت زنبوراني كه با اين نوع محصول سنتتيك برخورد كرده و شهد يا گرده اي جمع آوري نمودند ، درون كندو رقص هاي مكالمه اي( حركتي كه زنبواران كارگر پس از كشف منبع جديد در روي شانها براي معرفي محل منبع جديد به ساير زنبوران انجام مي دهند) شديد تر و طولاني تر نسبت به ساير زنبوراني كه با اين محصول مواجه نشده اند انجام مي دهند. طي اين عمل زنبوران چرا روي بيشتري جذب گياه مورد نظر مي گردند. در نتيجه زنبوران بيشتري به ملاقات گل هاي آن گياه مي روند و گرده افشاني با موفقيت بيشتري صورت مي پذيرد و نهايتاً محصولات كندو نيز افزايش مي يابد. طي آزمايشات به عمل آمده اختلاف معنا داري در مورد اندازه ميوه كيوي در صورت استفاده از اين محصول سنتتيك در مقايسه با عدم استفاده از اين محصول وجود دارد.
Bee Boost
به علت شباهت اين محصول سنتيك به فرمون آرواره اي ملكه از آن مي توان به عنوان ملكه كاذب در كلني استفاده نمود. از اين فرمون مي توان در زنبورداري تجاري ، پرورش ملكه ، تكنيك توليد زنبوران پاكتي ، زنبورداري تفنني و مبتدي ، تحقيقات و ..... استفاده نمود. از جمله كاربردهاي ملكه دروغين مي توان به موارد ذيل اشاره نمود :
1- در حمل و نقل زنبوران پاكتي احتمال وارد شدن صدمه به ملكه وجود دارد. به علت ارزش اقتصادي بالاي ملکه سعي مي گردد در انتقالات دقت بيشتري شود يا زنبوران پاكتي بدون ملكه حمل و نقل مي گردند. عدم وجود ملكه در جعبه ، زنبوران را مشوش مي سازد. استفاده از اين محصول موجب آرام شدن زنبوران عسل در انتقالات زنبوران پاكتي بدون ملكه ميگردد.
2- استقرار زنبوران جوان در كندو يا لانه اي كه به تازگي در آن مستقر شده اند با تاخير در فعاليت هاي حياتي كلني همراه خواهد بود. استفاده از شبه فرمون آرواره ملكه اين تاخير را كاهش مي دهد و موجب تحريك زنبوران به فعاليت بيشتر مي گردد.
3- عدم وجود ملكه در يك كندو پيامدهايي در پي خواهد داشت. با استفاده از Bee Boost کندوي يتيم را مي توان تا چند روز بدون ملكه و بدون ايجاد هيچ خللي در كلني پابرجا نگه داشت. (عدم وجود ملكه در كلني استرسي ايجاد مي نمايد و هدف و انرژي كلني را به سمت پرورش ملكه سوق دهند.)4- استفاده از اين شبه فرمون در تثبيت موفق بچه كندو در لانه جديد بسيار موثر مي باشد.
5- به علت ارزش اقتصادي ملكه همچنين ارزش والاي اقتصادي زنبور در گرده افشاني ، مي توان از Bee Boost در گرده افشاني هاي يكبار مصرف به جاي يك ملكه واقعي در كاهش خسارت و هزينه ها استفاده كرد.
6- جذب زنبوران جامانده و جلب زنبوراني كه بر حسب اتفاق گم شده اند.
7- جايگزين ملكه در كلني هاي گرد افشان در قفس معمولاً در گرده افشاني هايي كه احتمال نابودي كلني وجود دارد( در اين موارد ارزش گرده افشاني ارجحيت دارد به زندماني كلني) از ملكه ي كاذب به جاي ملكه واقعي استفاده ميگردد.
8- اغلب كندوهاي هسته ای بدون ملكه در مقابل حمله زنبوران واسپ بسيار آسيب پذيرند تحقيقات نشان مي دهد استفاده از Bee Boost در كندوهاي هسته اي بدون ملكه مقاومت در برابر واسپ ها را تا 6 روز افزایش می دهد .
9- بهبود موفقيت در پرورش ملکه
منبع: حشرهشناسي به نقل از زنبور آرام