Celgrootte en werkster- of darrenbroed?

De varroamijt heeft een duidelijke voorkeur voor larvaal broed in darrencellen. Is er voldoende darrenbroed beschikbaar dan is dit broed meestal 10x vaker besmet dan werksterbroed. Hiervoor zijn verschillende oorzaken aan te wijzen, zoals:

1. de celgrootte van darrenbroed is beduidend groter dan werksterbroed, waardoor er meer broedgeurstoffen vrij kunnen komen;
2. darrenlarven zijn groter en hebben dus vaker en meer voedsel nodig, dit leidt tot meer bezoeken van voedsterbijen, die mogelijk besmet zijn met een varrroamijt
3. de darrenlarf is veel groter dan een werksterlarf waardoor de hoeveelheid broedgeurstoffen groter is en dus al eerder opgemerkt wordt door de varroamijten. Blijkbaar moeten de geurstoffen een bepaalde drempelwaarde overstijgen om opgemerkt te kunnen worden door de varroamijten.
4. deze drempelwaarde wordt bij werksterbroed pas bereikt net voordat de werksterlarf zich begint in te spinnen, een darrenlarf bereikt deze drempelwaarde al drie dagen voor het moment van inspinnen/sluiten van de cel.

Een onderzoeker was blijkbaar nieuwsgierig naar het omslagpunt voor de koningin, waarbij de keuze gemaakt wordt voor het bevruchten van het eitje of het onbevrucht laten van het eitje. Dit laatste resulteert in darrenbroed, het eerste in werksterbroed. 

Voor dit onderzoek gebruikte hij een bijenvolk afkomstig uit Italie, te weten de ondersoort Apis mellifera Ligustica. Het volk werd gehuisvest op raten met verschillende celdiameters, variërend van 5,0 mm tot 7,0 mm met steeds 0,5 mm oplopend verschil. Onafhankelijk van de celgrootte was de koningin in staat om eieren in alle cellen te leggen. Vervolgens verzorgden de werkbijen de uitgekomen larven.

Er werden in cellen van 5,0 mm breedte uitsluitend werkstereieren gelegd, echter  in cellen van 5,5 mm breedte werden zowel werkster- als darreneieren gelegd, terwijl er alleen darreneieren werden aangetroffen in cellen van grotere formaten.

Opmerkelijk is dat het geslacht van de nakomelingen werd aangepast aan de verschillende celgroottes. Alleen vrouwelijke bijen (werksters) werden geproduceerd in raten met kleinere cellen (5,0 mm), terwijl mannelijke bijen (darren) werden voortgebracht in raten met grotere cellen (6,0 mm, 6,5 mm en 7,0 mm). Wat betreft de cellen van gemiddelde grootte (5,5 mm) waren zowel werkster- als darrenbroedsels willekeurig verspreid over de raat aanwezig.

Het bijzondere van dit onderzoek is dat de Europese bij blijkbaar een duidelijke voorkeur heeft voor kleinere cellen voor het werksterbroed, zodra er 5,5 mm cellen aangeboden wordt, slaat de twijfel toe en zitten we blijkbaar met 5,5 mm in het overgangsgebied van werkster- en darrenbroed. Onze huidige 5,4 mm kunstraat cellen zitten dus blijkbaar aan de uiterste bovengrens aan voor werksterbroed. 

Het onderzoek toonde tevens aan dat de darren opgegroeid in de grotere cellen ook in lichaamsgrootte toenamen. De conclusie uit het onderzoek luidde: 

Samenvatting van het onderzoek: De groei en ontwikkeling van honingbijen wordt beïnvloed door veel factoren, waaronder de celgrootte van de broedraat. Grotere werkbijen kunnen worden verkregen door ze in grotere cellen op te kweken. Of celgrootte hetzelfde effect heeft op de ontwikkeling van darren, is echter nog onbekend. In dit onderzoek, waarin gebruik is gemaakt van 3D-geprinte raatfundamenten, hebben we de ontwikkeling van darren in broedcellen van verschillende groottes waargenomen, vanaf het late larvale stadium tot aan de uitkomst. De resultaten toonden aan dat darren in grotere broedcellen zwaarder waren en langere lichamen, bredere koppen, borststukken en achterlijven hadden in vergelijking met darren in kleinere broedcellen. Bovendien nam het lichaamsgewicht van darren in alle ontwikkelingsstadia lineair toe met de celgrootte van de raat. Andere morfologische veranderingen tijdens de ontwikkeling waren echter niet evenredig aan de veranderingen in celgrootte, wat leidde tot kleinere cellen met een hogere vulfactor (borstbreedte/celbreedte). Onze bevindingen bevestigen dat de celgrootte van de raat invloed heeft op de ontwikkeling van honingbijen; darren worden groter wanneer ze worden grootgebracht in grotere cellen.

Ben Som de Cerff, hobby-imker en docent bijenteelt