Asymetria skrzydeł pszczoły miodnej jako wskaźnik czystości środowiska

Asymetria skrzydeł pszczoły miodnej jako wskaźnik czystości środowiska

  • Kierownik projektu: dr hab. Adam Tofilski, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie
  • Tytuł projektu: Asymetria kierunkowa skrzydeł pszczoły miodnej
  • Konkurs: SONATA BIS 3, ogłoszony 14 czerwca 2013 r.
  • Panel: NZ 9


Wiele organizmów żywych ma budowę symetryczną, jednak symetria zwykle nie jest doskonała i osobniki mogą być w różnym stopniu asymetryczne. Pszczoła miodna jest idealnym gatunkiem do badania asymetrii ze względu na wyraźną dwuboczną symetrię ciała i łatwy dostęp do dużej liczby osobników o znanym pochodzeniu.

Rodziny pszczele składają się z dziesiątków tysięcy robotnic o znanym pokrewieństwie, które może być stosunkowo łatwo kontrolowane. Poza tym pszczoły posiadają wiele symetrycznie ułożonych organów, między innymi dwie pary błoniastych skrzydeł, które łatwo zmierzyć ponieważ są płaskie i widoczny jest na nich wyraźny wzór użyłkowania. U pszczoły miodnej prawe i lewe skrzydła nie są idealnie symetryczne zarówno pod względem rozmiaru jak i kształtu. Różnice te są stosunkowo niewielkie, ale precyzyjne pomiary dużej liczby osobników potwierdziły, że zwykle skrzydło prawe jest większe od lewego. Taki rodzaj asymetrii, który można porównać do praworęczności u ludzi, nazywa się asymetrią kierunkową w odróżnieniu od asymetrii fluktuacyjnej, gdzie różnice pomiędzy prawą a lewą stroną ciała są losowe i średni rozmiar strony prawej i lewej jest taki sam. Niekorzystny wpływ środowiska w czasie rozwoju larwalnego może prowadzić do większej asymetrii i dzięki temu asymetria może być wskaźnikiem jakości środowiska, w którym żyją pszczoły. Wiedza na ten temat może być szczególnie przydatna w dzisiejszych czasach, kiedy coraz częściej dochodzi do zwiększonej śmiertelności rodzin pszczelich. W odróżnieniu od asymetrii fluktuacyjnej, asymetria kierunkowa jest znacznie mniej zbadana. Jej obecność w przypadku skrzydeł pszczoły miodnej jest zaskakująca, ponieważ intuicja podpowiada, że do latania lepiej nadają się symetryczne skrzydła. Są dwa możliwe wytłumaczenia asymetrii kierunkowej skrzydeł pszczoły miodnej. Pierwsze wytłumaczenie zakłada, że pszczoły latałyby lepiej z symetrycznymi skrzydłami, ale niekorzystne warunki w trakcie rozwoju sprawiają, że idealna symetria jest trudna do osiągnięcia. Na przykład ułożenie larwy na jednym boku może wpłynąć na rozwój skrzydeł i ich asymetrię. Natomiast drugie wytłumaczenie zakłada, że asymetria skrzydeł jest przystosowaniem do lotu.

W ramach projektu opracowano metodę automatycznego pomiaru skrzydeł z użyciem komputerowej analizy obrazu. Metoda ta pozwala na pomiary dużej liczby cech u dużej liczby osobników. Stwierdzono, że większe pszczoły zwykle są mniej asymetryczne. Obecnie prowadzone są badania asymetrii skrzydeł pszczół rozwijających się w warunkach optymalnych i stresowych. Badany jest między innymi wpływ obecności pestycydów, niskiej temperatury i chowu wsobnego. Wstępne wyniki wskazują, że asymetria kierunkowa skrzydeł pszczoły miodnej występuje niezależnie od obecności warunków stresowych. Dalsze badania powinny dostarczyć dodatkowych informacji na temat wpływu asymetrii na lot.


dr hab. Adam Tofilski

Studiował biologię na Uniwersytecie Jagiellońskim. W 1994 r. rozpoczął pracę w Zakładzie Pszczelnictwa Akademii Rolniczej w Krakowie na stanowisku asystenta. W roku 2001 uzyskał stopień doktora nauk biologicznych w zakresie biologii, nadany przez Wydział Biologii i Nauk o Ziemi UJ. Od roku 2002 kontynuował pracę w Zakładzie Pszczelnictwa AR na stanowisku adiunkta. W latach 2002-2004 odbył staż w Laboratory of Apiculture and Social Insects, University of Sheffield w Wielkiej Brytanii. W trakcie stażu współpracował z Francisem Ratnieksem. Od powrotu do Polski pracuje w Katedrze Sadownictwa i Pszczelnictwa Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. W roku 2010 uzyskał stopień doktora habilitowanego nauk biologicznych w zakresie biologii, nadany przez Wydział Biologii i Nauk o Ziemi UJ.