پرورش‌دهندگان زنبور عسل قادر به تولید ملکه‌هایی با ویژگی‌های برجسته هستند، اما این ویژگی‌ها در محیط طبیعی به‌سرعت در میان جمعیت انبوه زنبورها محو می‌شوند. این مقاله به بررسی دقیق دلایل دشواری حفظ ویژگی‌های مطلوب در زنبورهای عسل می‌پردازد و با زبانی رسمی و دقیق، موانع ژنتیکی و زیست محیطی را تشریح می‌کند.
چرا پرورش زنبورهای برتر دشوار است؟
بسیاری از افراد تازه وارد به حرفه زنبورداری این پرسش را مطرح می‌کنند که چرا زنبورهای عسل با ویژگی‌های بهتر پرورش نمی‌دهیم. این پرسش منطقی است، زیرا پرورش انتخابی برای سال‌ها راه حلی برای مشکلات کشاورزی بوده است. منظور از «پرورش» در اینجا، روش سنتی انتخاب و جفت‌گیری ملکه ها با ویژگی‌های برتر است، نه فناوری‌های مدرن مهندسی ژنتیک.
این مقاله ابتدا در مجله American Bee Journal (جلد ۱۵۸، شماره ۸، اوت ۲۰۱۸) منتشر شد، سپس در An Beachaire، نشریه زنبورداران ایرلندی (جلد ۷۳، شماره ۱۱، نوامبر ۲۰۱۸) بازچاپ گردید.
پرورش انتخابی به تولید گیاهان و حیوانات با ویژگی‌های بهبود یافته منجر شده است: محصولات بزرگ‌تر، مقاوم‌تر به بیماری‌ها و با بازدهی بالاتر که پایه کشاورزی مدرن را تشکیل می‌دهند. این روش میوه‌های درشت‌تر، محصولات شیرین‌تر ، شیر بیشتر، و حتی نژادهای جدید حیوانات را به ارمغان آورده است.
با این حال، پرورش غیرعمدی نیز می‌تواند نتایج منفی داشته باشد. برای مثال، باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک مانند استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی‌سیلین (MRSA) یا کنه‌های واروآ مقاوم به درمان، به دلیل انتخاب غیرعمدی قوی‌ترین کنه ها در برابر فشارهای محیطی ایجاد شده‌اند.
آیا زنبورهای برتر پرورش داده نمی‌شوند؟
پرورش‌دهندگان زنبور عسل در واقع زنبورهایی با ویژگی‌های برجسته تولید کرده‌اند، از جمله زنبورهای آرام، مقاوم به سرما، با تولید عسل بالا و حتی مقاوم به کنه‌های واروآ. بنابراین، مشکل در فرآیند پرورش نیست.
چالش اصلی پس از انتقال ملکه‌های پرورش‌یافته به محیط طبیعی بروز می‌کند. ویژگی‌های برتر این ملکه‌ها، که در برنامه‌های کنترل‌شده ایجاد شده‌اند، به‌سرعت از بین می‌روند. هنگامی که فرزندان این ملکه‌ها با نرهای محلی (دِرون‌ها) جفت‌گیری می‌کنند، که معمولاً فاقد این ویژگی‌های خاص هستند، صفات مطلوب در عرض یک یا دو نسل محو می‌شوند. پرسش این است: چرا این اتفاق رخ می‌دهد؟
پیشنهاد می کنیم مقاله ” معیارهای اصلاح نژاد در زنبورستان ” را ملاحظه کنید 🌷
موانع اصلی حفظ جمعیت‌های پرورش یافته
سه مانع اصلی برای حفظ جمعیت‌های پرورش‌یافته وجود دارد: هاپلودیپلوئیدی، پلی‌آندری و پانمیکسیا، همراه با چند چالش فرعی دیگر. این عوامل با توضیحات زیر تشریح می‌شوند.
1. سیستم ژنتیکی هاپلودیپلوئیدی
زنبورهای عسل، مانند سایر حشرات راسته هیمنوپترا (مانند مورچه‌ها و زنبورها)، دارای سیستم ژنتیکی هاپلودیپلوئیدی هستند. در این سیستم، برخی زنبورها (ملکه‌ها و کارگرها) دیپلوئید هستند و دو مجموعه کروموزوم دارند، در حالی که نرها (دِرون‌ها) هاپلوئید بوده و تنها یک مجموعه کروموزوم دارند. این سیستم با ژنتیک ساده مندلی که در آموزش‌های پایه آموخته می‌شود، تفاوت دارد.
هاپلودیپلوئیدی پرورش زنبورهای برتر را پیچیده‌تر می‌کند. نرها از تخم‌های غیر بارور تولید می‌شوند و تنها یک مجموعه کروموزوم دارند، در حالی که ماده‌ها دو مجموعه دارند. نکته قابل‌توجه این است که برخی تخم‌های بارور به نرهای دیپلوئید (با دو مجموعه کروموزوم) تبدیل می‌شوند. این پدیده به دلیل وجود یا عدم وجود آلل‌های متفاوت در جایگاه جنسیتی رخ می‌دهد.
زنبورهای عسل یک ژن خاص روی یک کروموزوم دارند که جنسیت را تعیین می‌کند. این ژن حدود ۱۸ آلل مختلف دارد. اگر تخم بارور دو آلل متفاوت داشته باشد، زنبور ماده می‌شود؛ اما اگر دو آلل یکسان داشته باشد، نر دیپلوئید تولید می‌شود. این نرهای دیپلوئید توسط کارگرها بلافاصله پس از خروج از تخم نابود می‌شوند، که منجر به «پرورش پراکنده» (شان‌هایی با سلول‌های خالی) می‌شود.
برای پرورش‌دهندگان، افزایش نرهای دیپلوئید به دلیل آمیزش نزدیک (اینبریدینگ) مشکل‌ساز است، زیرا کاهش تنوع آلل‌ها می‌تواند کلنی را ضعیف کند.
2. جفت‌گیری چندگانه (پلی‌آندری)
زنبورهای عسل پلی‌آندری هستند، به این معنا که ملکه با چندین نر جفت‌گیری می‌کند و اسپرم آن‌ها را برای تمام عمر تخم‌گذاری ذخیره می‌کند. این امر زیرخانواده‌های مختلفی در کلنی ایجاد می‌کند، که هر یک پدر متفاوتی دارند. کارگرهای یک زیرخانواده حدود ۷۵ درصد ژن‌های مشترک دارند (خواهران فوق‌العاده)، در حالی که کارگرهای زیرخانواده‌های مختلف حدود ۲۵ درصد ژن مشترک دارند (نیمه خواهران).
این تنوع در ویژگی‌هایی مانند مقاومت به بیماری، تحمل سرما یا رفتار جستجوی غذا دیده می‌شود. پلی‌آندری به پایداری کلنی کمک می‌کند، زیرا اگر یک یا چند جفت‌گیری نامناسب باشد، تنها بخشی از کلنی تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
3. آمیزش تصادفی (پانمیکسیا)
پانمیکسیا به جفت‌گیری کاملاً تصادفی اشاره دارد که ژن‌ها را در جمعیت به‌طور کامل مخلوط می‌کند. مناطق تجمع نرها، جایی که نرها از مناطق مختلف جمع می‌شوند تا با ملکه‌های باکره جفت‌گیری کنند، این فرآیند را تقویت می‌کنند. پانمیکسیا باعث حفظ تنوع ژنتیکی و جلوگیری از مشکلات ناشی از آمیزش خویشاوندی می‌شود، اما برای پرورش‌دهندگانی که می‌خواهند ویژگی‌های خاصی را تثبیت کنند، به یک مانع جدی تبدیل می‌شود.
چالش‌های ژنتیکی دیگر برای پرورش دهندگان
علاوه بر موانع اصلی، دو چالش ژنتیکی دیگر نیز وجود دارد:
1. محدودیت جریان ژن از خارج از آمریکای شمالی
قانون زنبور عسل ۱۹۲۲ در آمریکا، واردات زنبورها را برای جلوگیری از بیماری‌هایی مانند کنه نای ممنوع کرد. این امر جریان ژن از مناطق بومی زنبورها را محدود کرد. هرچند از سال ۱۶۰۰ تا ۱۹۲۲ زنبورها فرصت تنوع ژنتیکی داشتند، اخیراً اسپرم نرها برای تقویت ژن‌پول وارد شده است.
2. کمبود ژن‌های مرتبط با دفع سموم
تحقیقات نشان داده‌اند که ژنوم زنبور عسل تعداد محدودی ژن برای سم‌زدایی دارد. برخلاف حشراتی مانند پشه‌ها که به سرعت به سموم مقاوم می‌شوند، زنبورها وابسته به مکانیسم‌هایی مانند رفتار بهداشتی یا بره موم هستند. این «سادگی اکولوژیکی» باعث می‌شود مقاومت طبیعی در برابر سموم محیطی کندتر ایجاد شود.
درس‌هایی از زیست‌شناسی حفاظت
زیست‌جغرافیای جزیره نشان می‌دهد که جداسازی و گذر زمان می‌تواند به تغییرات ژنتیکی منجر شود. برای پرورش یک ویژگی خاص، باید جریان ژن در جمعیت محدود گردد. عواملی مانند بزرگراه‌ها، کوهستان‌ها یا شهرها می‌توانند نقش یک «جزیره» را ایفا کنند. به همین دلیل، زنبوردارانی که زنبورهای مقاوم به واروآ پرورش داده‌اند، سال‌ها در مناطق ایزوله کار کرده‌اند تا ترکیب ژنی جمعیت محلی را تغییر دهند.
زنبورداری در شرایط واقعی کلید تثبیت ویژگی‌های مغلوب، مانند مقاومت به واروآ، اشباع منطقه با نرهای حامل ژن مطلوب است. اگر ملکه‌ای با ویژگی بهداشتی در منطقه‌ای با نرهای فاقد این ویژگی جفت‌گیری کند، ویژگی در نسل بعدی محو می‌شود. برای مثال، اگر ملکه ۱۶ بار جفت‌گیری کند و تنها یک یا دو نر ژن مقاوم داشته باشند، تنها ۱۲.۵ درصد زنبورها این ویژگی را خواهند داشت ، که برای تأثیرگذاری کافی نیست.
چرا یک ملکه برتر کم اثر می‌شود
فرض کنید یک کلوپ زنبورداری ۲۵۰ بسته زنبور وارد کند. اگر هر ملکه روزانه ۱۰۰۰ تخم بگذارد و ۱۵ درصد آن‌ها نر باشند، در سه ماه ۳,۳۷۵,۰۰۰ نر در منطقه خواهید داشت. این نرها، که عمدتاً فاقد ژن‌های مقاوم هستند، با فرزندان ملکه برتر جفت‌گیری می‌کنند و ویژگی‌های مطلوب را کم رنگ و رقیق می‌کنند.
نتیجه‌گیری
پرورش زنبورهای برتر ممکن است، اما حفظ ویژگی‌های مطلوب به دلیل زیست‌شناسی منحصربه‌فرد زنبورها (هاپلودیپلوئیدی، پلی‌آندری، پانمیکسیا) و محدودیت‌های ژنتیکی دشوار است. زنبورداران مصمم می‌توانند با جداسازی و زمان، ژن‌پول را تغییر دهند، اما این فرآیند نیازمند تلاش و برنامه‌ریزی دقیق است.
از همراهی شما سپاسگزاریم و امیدواریم مطالعه این مقاله برایتان سودمند بوده باشد. اگر در خصوص این مقاله تجربه یا نظر خاصی دارید لطفا جهت بهره برداری دیگران آنرا در قسمت دیدگاه ها به اشتراک بگذارید.
به مقالات ما امتیاز بدهید! با دادن ستاره، نظرتان را ثبت کنید و به دیگر بازدید کنندگان کمک کنید تا بهترین مقالات را سریع‌تر پیدا کنند.
برای دیدن مقاله اصلی اینجا کلیک کنید
ترجمه این مقاله توسط مرکز تخصصی زنبورداری و پرورش ملکه ارجان صورت گرفته است.
دسترسی سریع به آخرین مقالات مرتبط :
