Melipona scutellaris -Melipona scutellaris

Melipona scutellaris
M. scutellaris Hive.jpg
Wissenschaftliche Klassifikation bearbeiten
Königreich: Animalia
Stamm: Gliederfüßer
Klasse: Insekten
Befehl: Hymenopteren
Familie: Apidae
Gattung: Melipona
Spezies:
M. scutellaris
Binomialer Name
Melipona scutellaris
Latreille , 1811
Verbreitung von N. testaceicornis.png
Verbreitung von M. scutellaris

Melipona scutellaris ist eine eusoziale stachellose Bienenart der Ordnung Hymenoptera und der Gattung Melipona . Es gilt als die aufgezogene Melipona- Art mit der größten Verbreitung im Norden und Nordosten Brasiliens, mit Aufzeichnungen von Rio Grande do Norte bis hinunter zu Bahia . Sein gebräuchlicher Name, Uruçu , kommt vom Tupi"eiru su", was in dieser indigenen Sprache "große Biene" bedeutet. Ihr Honig ist sehr begehrt und die Materialien, die sie für Nester herstellen, haben sich als vielversprechende Quelle für Antibiofilm-Wirkstoffe erwiesen und weisen im Vergleich zu normalen Zellen bei niedrigen Konzentrationen eine Selektivität gegen menschliche Krebszelllinien auf.

Taxonomie

Gattung Melipona weiblich

M. scutellaris ist ein Mitglied der Familie Apidae der eusozialen Bienen innerhalb der Ordnung Hymenoptera , die aus Ameisen, Bienen, Wespen und Sägeblättern besteht. Die Unterfamilie Meliponini wird allgemein als "stachellose Bienen" bezeichnet. Sie ist eine von 40 bekannten Arten innerhalb der Gattung Melipona . M. scutellaris hat den gebräuchlichen Namen „uruçu-nordestina“ (Nordost-Uruçu) oder „uruçu-verdadeira“ (wahrer Uruçu), normalerweise abgekürzt auf „uruçu“.

Beschreibung

M. scutellaris Arbeiter von Populationen aus verschiedenen Höhen weisen morphologische Unterschiede auf. Arbeiter aus Küstenkolonien haben einen dunklen Brustkorb , während Arbeiter aus Bergregionen einen hellen Brustkorb haben, beide mit fünf weißen Streifen und grauen Haaren. Diese Variation hängt mit der Feuchtigkeit in diesen Bereichen zusammen, die die Pigmentierung beeinflusst. Sein Körper ist robust, der Clypeus ist leicht konvex und das Gesicht ist relativ schmal. Sie sind etwa 10 bis 12 mm lang.

M. scutellaris war einer der ersten Bienenarten domestizierten durch Potiguara , Kiriri , Xucuru , Pataxó , Paiaku, Tupicuruba und Aymoré Indern. Die portugiesischen Kolonisatoren erlernten Aufzuchttechniken, die dazu führten, dass M. scutellaris zu einer der am häufigsten aufgezogenen Arten stachelloser Bienen im Nordosten wurde.

Ihre Völker können 4000 bis 6000 Bienen haben und unter günstigen Bedingungen bis zu 10 Liter Honig pro Jahr produzieren. Dies macht die Art sehr attraktiv für die kommerzielle Honigproduktion, trotz der zusätzlichen Arbeit, den Honig aus den Töpfen zu sammeln, in denen sie gelagert wird, um eine Kontamination zu vermeiden.

Verbreitung und Lebensraum

Melipona scutellaris Nest

M. scutellaris nistet in Baumstämmenhöhlen im atlantischen Regenwald und ist im Nordosten Brasiliens weit verbreitet, wo er von regionalen und traditionellen Imkern für Honig, Pollen und Wachs gehalten wird. Zu konstruieren ihre Nester, M. scutellaris Verwendung cerumen , eine Mischung aus Wachs und Blumenharze . Ceruman wird in unterschiedlichen Verhältnissen in Vorratstöpfen, Brutzellen, Eintrittsöffnungen und -röhren sowie Säulen verwendet. Die Nester sind umgeben und geschützt von einer Struktur namens Batumen, einer wandartigen Platte aus sprödem Ceruman, Schlamm und manchmal Blumen- und Blätterstücken. Wenn übermäßiger Schlamm hinzugefügt wird, wird die Mischung "Geopropolis" genannt.

Die Art ist heute aufgrund der Abholzung des Atlantischen Regenwaldes für Zuckerrohrplantagen in der Natur extrem selten . Auch andere Bienenarten wie Tetragonisca angustula sind stark von dieser Abholzung betroffen. Die zerstörerische Erforschung wilder Kolonien, um den wertvollen Honig zu gewinnen, der traditionell als Medizin verwendet wird, hat die natürlichen Kolonien weiter drastisch reduziert.

Koloniezyklus

Wie Honigbienen bilden stachellose Bienen ausdauernde, schwarmgegründete Völker. M. scutellaris- Kolonien enthalten typischerweise etwa 1500 Arbeiterinnen und werden von einer einzigen, einmal begatteten Königin angeführt. Arbeiterinnen, Gynesen und Männchen werden einzeln in ähnlich großen Zellen mit Larvenfutter aufgezogen und von Arbeitern sofort nach der Eiablage versiegelt. In Melipona können Königinnen sowohl in königlichen Zellen als auch in kleinen Zellen aufgezogen werden. Königinnen, die in kleinen Zellen aufgezogen werden, die als jungfräuliche Königinnen bezeichnet werden, sind kleiner als normale Königinnen, weil sie aus Brutzellen hervorgehen, in denen normalerweise nur Arbeiterinnen und Männchen aufgezogen werden. Genau wie normale Königinnen können sich jungfräuliche Königinnen erfolgreich paaren und Kolonien bilden. Jungfräuliche Königinnen und Arbeiterinnen werden in Zellen gleicher Größe produziert und werden typischerweise in einem großen Überschuss des Koloniebedarfs produziert.

Lebenserwartung

Die Entwicklungszeit vom Ei bis zum Erwachsenen beträgt etwa 40 Tage. Arbeiterinnen von M. scutellaris haben eine durchschnittliche Lebenserwartung von nur 31 Tagen, während Reproduktionsarbeiterinnen eine durchschnittliche Lebenserwartung von 110 Tagen haben, 3,5-mal länger als ein normaler Arbeiter. Die lange Lebenserwartung von Reproduktionsarbeiterinnen hängt höchstwahrscheinlich damit zusammen, dass sie keine riskanten oder energetisch kostspieligen Aufgaben wie die Nahrungssuche wie normale Arbeiterinnen ausführen. Die Königin hat die längste Lebenserwartung von etwa 175 Tagen.

Verhalten

Kastenbestimmung

Die Kastenbestimmung bei stachellosen Bienen ist noch nicht vollständig geklärt. Es gibt zwei Hauptbestimmungstheorien, und es gibt nicht genügend schlüssige Daten, um festzustellen, welche für M. scutellaris richtig ist . Eine Theorie besagt, dass weibliche Larven das Potenzial haben, verschiedene Entwicklungswege zu verfolgen. Arbeiterinnen bauen königliche Zellen für Königinnen, aber Königinnen können auch aus normalen Zellen hervorgehen, aus denen Männchen und Arbeiterinnen hervorgehen. Königliche Zellen enthalten mehr Nahrung für die Larven, während die normalen Zellen dies nicht tun. In den normalen Zellen nehmen die Larven weniger Nahrung auf und sind daher kleiner und werden als "Miniatur" oder "Jungfrau" bezeichnet. Die andere Theorie formuliert, dass weibliche Larven während der Entwicklung die Entscheidung treffen, Arbeiterin oder Königin zu werden und daher die Macht der Selbstbestimmung haben. Die Miniaturköniginnen würden immer noch eine höhere Auszahlung erzielen, wenn sie eher eine kleine Königin als eine Arbeiterin sind. Sie haben dann das Potenzial, von den Arbeiterinnen als nächste Königin ausgewählt zu werden, wenn die aktive Königin stirbt.

Sozialparasitismus

Bei vielen Gelegenheiten vermeiden jungfräuliche M. scutellaris- Königinnen, von den Arbeiterinnen getötet zu werden und verlassen ihre eigenen Nester. Während ihrer Flucht können sie andere Völker identifizieren und eindringen, die durch den Tod ihrer ursprünglichen Königin, der Mutter der anderen Bienen in der Kolonie, verwaist sind. Diese Invasionen treten normalerweise gegen Sonnenuntergang auf, wenn die Arbeiter, die den Nesteingang bewachen, weniger aufmerksam sind. Tagsüber gibt es intensive Bewegungen, da Bienen Pollen und Nektar in den Bienenstock bringen, und viele Arbeiter bleiben wachsam, wenn sie den Eingang zur Kolonie bewachen, um den Diebstahl ihrer Lebensmittelvorräte zu verhindern. Es ist schwierig, die Blockade zu durchdringen. Aber am Ende des Nachmittags, wenn die Nahrungssuche langsamer wird und das Licht nachlässt, lässt ihre Wachsamkeit nach und Parasitenköniginnen nutzen die Unaufmerksamkeit aus. Durch diese heimliche Strategie agieren Bienen ohne Königinnenrecht als soziale Parasiten: Sie sind in der Lage, nicht verwandte Arbeiterinnen auszunutzen und von ihrer Arbeit zu profitieren.

M. scutellaris fliegen

Kommunikation

Foraging M. scutellaris motivieren sammeln Bienen für Lebensmittel zufällig durch ein „drängeln run“ zu suchen , wo sie in andere Arbeiter stoßen. Die Anzahl der Anstöße für einen Sammler korrelierte mit der Anzahl der Sammelbienen, aber nicht mit der Entfernung oder Richtung. M. scutellaris- Sammler informieren ihre Nestgenossen angemessen über die Richtung der Nahrungsquelle, aber ihre Informationen über die Entfernung sind dürftig und begrenzt. Rekrutierte Bienen verlassen den Bienenstock in der vom Sammler mitgeteilten Richtung und suchen nach einer Nahrungsquelle, die nach der Probe riecht, die dem Bienenstock entnommen wurde. Es ist noch nicht genau bekannt, wie sie den Standort der Quelle mitteilen. Leitflüge und Duftmarkierungen wurden von Studien als Kommunikationsmittel ausgeschlossen.

Rollendifferenzierung

M. scutellaris ist haplodiploid , was bedeutet, dass Weibchen zwei Chromosomensätze ( diploid ) haben und einen Satz von der Königin und den anderen von einer männlichen Drohne erhalten. Währenddessen haben männliche Drohnen einen Chromosomensatz ( haploid ), der aus einer unbefruchteten Eizelle hervorgeht. Das Erbgut der männlichen Biene stammt also vollständig von der Mutter ab, während das Erbgut der Arbeiterinnen zur Hälfte von der Mutter und zur Hälfte vom Vater stammt. Wenn sich eine Bienenkönigin mit einer Drohne paart, teilt jede ihrer Töchter etwa 3/4 ihrer Gene.

M. scutellaris Arbeiter

Während Arbeiterinnen unbefruchtete Eier legen können, die ihre Söhne werden, erhöht das haplodiploide System der Geschlechtsbestimmung die Fitness des Individuums durch indirekte Selektion. Da die Arbeiterin mehr mit den Töchtern der Königin (ihren Schwestern) verwandt ist als mit ihren eigenen Nachkommen, fördert die Unterstützung der Nachkommen der Königin beim Überleben die Verbreitung derselben Gene, die die Arbeiterin besitzt, effizienter als die direkte Reproduktion. Aufgrund dieses Systems wird die Arbeiterin M. scutellaris hauptsächlich als Wächter des Nestes fungieren und nach Nahrung suchen, während die Drohnen und die Königin im Nest bleiben.

Verteidigung

M. scutellaris haben verkümmerte Stacheln, so dass sie nicht zu ihrer Verteidigung verwendet werden können. Stattdessen verteidigen sie sich, indem sie ihre Raubtiere beißen. Tagsüber fungieren 1 oder 2 Bienen als Wachen und schweben am Nesteingang. Sie wechseln regelmäßig ihre Aufgaben mit anderen Männern.

Die Art ist recht zahm. Es greift Menschen nur an, wenn ihr Nest belästigt wird. Allerdings hält das aggressive Verhalten nur wenige Minuten an, danach beruhigen sich die Bienen und versuchen nicht mehr zu beißen. Daher tragen Imker in der Regel keinen besonderen Schutz, wenn sie mit den Bienenstöcken arbeiten, um deren Gesundheit zu überprüfen, Honig zu sammeln oder die Kolonie zu duplizieren.

Verwandtschaft

Eine Königin kann als Mutter eines von Arbeiterinnen produzierten Männchens ausgeschlossen werden, weil die Arbeiterin ihrem Sohn Gene vererben kann, die die Königin nicht besitzt. Arbeiterinnen können jedoch nicht als mögliche Mütter von Männchen von Königinnen ausgeschlossen werden, da jedes von der Königin auf ihren Sohn übertragene Allel auch auf Arbeiterinnen übertragen wurde. Es hat sich gezeigt, dass Arbeiter einen erheblichen Beitrag zur männlichen Produktion leisten.

M. scutellaris zeigen gegenüber anderen, die nicht zu ihrer Kolonie gehören, sofortige diskriminierende Reaktionen gegenüber Nestgenossen. Sie tun dies durch die Erkennung von art- und koloniespezifischen Kohlenwasserstoffen. Es wurde vermutet, dass M. scutellaris- Wächter am Nesteingang die Gerüche anderer, die versuchen , einzudringen , beurteilen und sie nicht passieren lassen, wenn der richtige Koloniegeruch fehlt.

Menschliche Nutzung

Schatz

Der Honig von M. scutellaris- Bienen kann in guten Zeiten bis zu 10 Liter pro Jahr pro Volk produziert werden, im Durchschnitt sind es jedoch 2,5 bis 4 Liter pro Jahr pro Volk. Es wird hauptsächlich von der regionalen Bevölkerung als medizinisch angesehen. Der Honig kann antimikrobielle Eigenschaften haben, um zur Behandlung von Wunden und Verbrennungen verwendet zu werden, wie erstmals 1892 berichtet wurde. Seine angeblichen antimikrobiellen Eigenschaften können auf eine hohe Osmolarität zurückzuführen sein . Wegen des hohen Wassergehalts sollte es im Kühlschrank aufbewahrt werden, wenn es nicht sofort konsumiert wird.

Geopropolis

Von M. scutellaris gesammeltes Geopropolis zeigt antimikrobielle und antiproliferative Aktivität. Es hat sich auch als vielversprechende Quelle für Antibiofilm-Wirkstoffe erwiesen und weist im Vergleich zu normalen Zellen bei niedrigen Konzentrationen eine Selektivität gegenüber menschlichen Krebszelllinien auf. Seine chemische Zusammensetzung scheint im Wesentlichen unpolar zu sein . Die durch chemische Analysen aufgezeigten Eigenschaften lassen auf das Vorhandensein von Benzophenonen als Wirkstoffe schließen. Geopropolis scheint daher ein vielversprechendes Naturprodukt zu sein, das gründlich untersucht werden muss, um neue Moleküle mit therapeutischen Eigenschaften aufzudecken. Da sein chemisches Profil noch nicht vollständig beschrieben wurde und sein pharmakologisches Potenzial gerade erst entdeckt wurde, bedarf es weiterer Untersuchungen.

Verweise