Oddział Pszczelnictwa IS. Department of Horticulture, University of Illinois USA WSTĘP

Transkrypt

1 PSZCZELNICZE ZE,SZYTY NAUKOWE ROK XVIII GRUDZIEŃ 1974 WPŁYW DWUTLENKU WĘGLA NA PSZCZOŁY ROBOTNICE* Wojciech Skowronek Oddział Pszczelnictwa IS Elbert R. Jaycox Department of Horticulture, University of Illinois USA WSTĘP Dwutlenek węgla jest powszechnie stosowanym środkiem przy usypianiu pszczół w różnego rodzaju badaniach naukowych, a niekiedy też w produkcji pasiecznej. Także w ulu pszczoły stykają się ze zmiennym, czasami dość wysokim stężeniem tego gazu. Wpływ dwutlenku węgla na pszczoły nie jest jeszcze dostatecznie poznany, niewiele wiadomo, jaką rolę pełni on w niektórych procesach życiowych rodziny pszczelej, takich jak rójka czy zimowanie. Podejmując ten temat postawiono sobie za cel możliwie wszec~stronnezbadanie wpływu dwutlenku węgla na pojedyńcze pszczoły, na ich działalność lotną, długowieczność i rozwój. PRZEGLĄD LITERATURY Zainteresowanie wpływem dwutlenku węgla na pszczoły robotnice rozpoczęło się z chwilą opublikowania przez M a c k e n s e n a (1947) wyników badań nad wpływem tego gazu na matki, w których autor ten podał, że matki usypiane wcześniej rozpoczynają czerwić od nieusypianych. *Praca finansowana była CZęSClOWO z funduszów National Science Fundation, przydzielonych Dr E. R. Jaycoxowi oraz z funduszów Illinois Agricultural Expe., rimcnt Station. 107

2 Badania nad wpływem CO 2 na pszczoły robotnice zapoczątkowane zostały przez R i b b a n d s a (1950) i F Yg a (1950). Pierwszy z nich zajmował się przede wszystkim wpływem usypiania na działalność lotną i stwierdził, że dwutlenek węgla eliminuje albo poważnie osłabia tendencje pszczół do zbierania pyłku. Podobne wyniki uzyskał S i m p s o n (1954). R i b b a n d s (1950) stwierdził, że pszczoły usypiane w młodym wieku, wcześniej przystępują do pracy poza ulem a nie zajmują się \\7- chowem czerwiu i produkcją wosku oraz, że krócej żyją, co tłumaczy jednak następstwem szybszego wyczerpania się pszczół pracą poza ulem a nie samym CO 2 Badania A u s t i n a (1955) prowadzone w warunkach laboratoryjnych wykazały, że dwutlenek węgla obniża długowieczność pszczół. F y g (1950), badając zmiany wewnętrzne u pszczół po anestezji wykazał, że rozwój gruczołów gardzielowych, jajników i ciała tłuszczowego u takich pszczół ulega znacznemu osłabieniu. We wszystkich cytowanych wyżej pracach koncentracja dwutlenku węgla, którym traktowano pszczoły, wynosiła 100% albo była bliska tego poziomu. L a c h e r (1967), stosując różne koncentracje stwierdził, że CO 2 nie jest gazem obojętnym dla pszczół, wyczuwają one stężenie tego gazu i można je nawet tresować na różne stężenia. Najniższą wyczuwalną przez pszczoły koncentracją jest 0,45% CO 2 Nie stwierdzono, aby dwutlenek węgla miał jakiś ujemny wpływ na orientację pszczół i ich "pamięć" (R i b b a n d s 1950, S i m p s o n 1954, M e d u g o r a c 1967 i M e d u g o r a c i L i n d a u e r 1967). Poza badaniami nad wpływem dwutlenku węgla na pszczoły, robiono cały szereg badań nad wpływem tego gazu na inne owady (B r o o k s 1957, Edwards i Patton 1965, Edwards 1968 i Hooper 1970). We wszystkich pracach stwierdzono ujemny wpływ CO 2 na rozwój i długowieczność osobników. METODA Doświadczenie prowadzono w latach na Wydziale Ogrodniczym Uniwersytetu Stanu Illinois w Urbanie, w Stanach Zjednoczonych. Do doświadczeń brano młode, wygryzające się w cieplarce pszczoły, znakowano je czterema kolorami po 50 lub 100 pszczół i usypiano w dwutlenku węgla. Stosowano trzy dawki CO 2 : 5 min, 10 min i 20 min, czwartą grupę stanowiły pszczoły kontrolne. Czas uśpienia mierzono od momentu ustania ruchów pszczół. Traktowane w ten sposób pszczoły podawano do rodzin znajdujących się w 10-cio ramkowych ulach lub małych 3-ramkowych ulikach obserwacyjnych. Poza usypianiem pszczół dniowych, usypiano też pszczoły 10-cio i 20 dniowe. 108

3 Wykonano dwa powtórzenia z usypianiem pszczół w roznym wieku. W każdym powtórzeniu usypiane pszczoły poddawane były do trzech o jednakowej sile rodzin. Obserwacje lotu pszczół prowadzono od momentu, gdy poddane pszczoły osiągnęły wiek 5 dni a kończono gdy były 28-dniowe. W każdej rodzinie obserwowano lot codziennie przez 1 godz. W czasie obserwacji notowano: obecność znakowanych pszczół na wylotku, liczbę wylatujących pszczół, liczbę powracających do ula z pyłkiem i bez pyłku. Do badań wpływu dwutlenku węgla na rozwój niektórych organów wewnętrznych pszczół, usypiano po 100 znakowanych młodych pszczół i wraz z taką samą liczbą znakowanych pszczół kontrolnych poddano do 3 rodzin, obsiadających 5-6 plastrów. W odstępach 7-dniowych między 7 i 35 dniem życia, brano po 15 pszczół każdej grupy z każdej rodziny i badano u nich rozwój gruczołów gardzielowych i ciała tłuszczowego. Ponadto brano taką samą ilość pszczół 13-dniowych, którym wypreparowywano i utrwalano 4-ty sternit odwłokowy. Ze znajdujących się na tych sternitach gruczołów woskowych wykonywano trwałe preparaty histologiczne, w których następnie określano stopień rozwoju gruczołów woskowych. Poza badaniami w warunkach naturalnych prowadzono też badania laboratoryjne. W badaniach tych określano wpływ różnych dawek dwutlenku węgla na długość życia pszczół przetrzymywanych w cieplarce. WYNIKI WPŁYW RÓŻNYCH DAWEK CO! NA PSZCZOŁY ROBOTNICE Obserwacje wpływu różnych dawek CO 2 na działalność lotną pszczół prowadzono w miesiącach czerwcu i sierpniu. Obserwowano w sumie około 12 tys. lotów pszczół znakowanych, w tym wylotów i powrotów do ula. Liczba wylatujących pszczół w poszczególnych dniach podana jest na wykresie 1 (Ryc. 1). W dniu rozpoczęcia obserwacji, gdy pszczoły osiągnęły wiek 5 dni obserwowano pojedyńcze wyloty pszczół usypianych. Najwięcej wyleciało usypianych przez 20 min, nieco mniej przez 10 min. a najmniej przez 5 min. Przez następnych 7 dni liczba wylatujących pszczół szybko zwiększała się ale w dalszym ciągu wylatywało tym więcej pszczół im dłużej poddane one były działaniu dwutlenku węgla. Szczyt aktywności lotnej osiągnęły pszczoły usypiane w wieku dni. Po przekroczeniu wieku dni liczba wylotów pszczół traktowanych CO 2 zaczynała maleć. Najwyraźniej malała liczba pszczół usypianych przez 20 min. a naj wolniej przez 5 min. Kolejność spadku aktywności lotnej była więc u pszczół usy.pianych w dwutlenku węgla taka sama jak w okresie narastania tej aktywności. Pierwsze wy- 109

4 li c:. 'U. pucr.61 No. ot ~u ~ o ~ b lif:tiill _._c wiek dni D _,ł Ilg! in day. Ryc. 1. Wpływ różnych dawek dwutlenku węgla na pracę pszczół poza ulem Effec1 of different doses ofcarbon ddoxade on the fora:gtilig behaviour of bees A. Liczba pszczół wylatujących z ula. The number of bees leaving hiv e during I-hour observation B. Procent pszczół powracających 'z pyłkiem Percentagę of bees collecting pollen, all observations a) 20 min, b) lo min, c) 5 min, d) Kontrolne, Control loty pszczół kontrolnych odnotowano w wieku 6 dni ale do 9-go dnia życia wylotywało ich niewiele. W dalszych dniach aktywność lotna tych pszczół zwiększała się, najwięcej wylotów obserwowano u pszczół 18- -dniowych. Od 16 dnia do końca obserwacji pszczół kontrolnych wylatywało więcej niż traktowanych CO 2. Widać więc, że usypianie młodych pszczół dwutlenku węgla powodowodowało wcześniejsze wylatywanie ich z ula. Okres aktywnego lotu kończył się jednak u tych pszczół wcześniej niż w kontrolnych. Zarówno przyspieszanie aktywności lotnej jak i jej spadek był tym szybszy im dłużej pszczoły poddawane były działania dwutlenku węgla. Z ogólnej liczby obserwowanych powrotów pszczół do uli, w 3958 wypadkach powracały pszczoły z obnóżami pyłkowymi, stanowi to 36,1%. Stosunkowo najwięcej, bo 40,5% powrotów z pyłkiem obserwowano u pszczół kontrolnych (Ryc. 1), nieco mniej - 37,5% u pszczół usypianych przez 10 min, 33,3% u usypianych przez 5 min, a najniższy % powracających zbieraczek z pyłkiem - 32,6% był u pszczół usypianych w CO 2 przez 20 min. Widać więc, że usypianie dwutlenkiem węgla powodowało nieznaczne osłabienie tendencji pszczół do zbierania pyłku, różnice te nie były jednak istotne (P> 0,05). Wysoko istotna okazała się natomiast zmienność w procencie pszczół powracających z pyłkiem w poszczególnych dniach obserwacji (P < 0,01). Zmieniające. się warunki atmosferyczne i pożytkowe w poszczególnych dniach obserwacji powodo- 110

5 wały.. że procent zbieraczek wracających z pyłkiem był bardzo różny. Różnice w tym procencie między kolejnymi dniami były nieraz wielokrotnie wyższe niż różnice między badanymi grupami i stąd mniejsza zmienność między grupami niż między dniami obserwacji. Badanie długowieczności pszczół prowadzono w cieplarce, gdzie pszczoły umieszczano w klateczkach po 50 szt. Każde traktowanie wykonano w 5-ciu powtórzeniach. Karmiono pszczoły syropem cukrowym i ciastem miodowo-pyłkowym. W cieplarce utrzymywano temp. w granicach 30 C i wilgotność względną w granicach 60%. Przetrzymywane Tabela Długość życia pszczół przetrzymywanych w cieplarce po uśpieniu ich różnymi dawkami dwutlenku węgla The life span of caged becs after carbon dioxide anaesthesia Czas narkozy (min.) Exposure to CO 2 (min) Liczba popowtórzeń Number of replications Średnia długość życia, dni Mean length of life, days Błąd średniej Standard error of mean Kontrolne 5 42,4 ±6, ,6 ±4, ,0 ±1, ,0 ±2,8l LSDO,05 = 14,9 w ten sposób pszczoły, usypiane w wieku 0-3 godz. różnymi dawkami dwutlenku węgla, żyły krócej od pszczół kontrolnych (Tab. 1). Długowieczność pszczół wyrażano dniem, w którym śmiertelność w próbie przekroczyła 50% (LDso). Pszczoły kontrolne żyły średnio 42,4 dnia, usypiane przez 20 min dni, przez 10 min dni i przez 5 min. - 34,6 dnia. Widać, że im dłużej były uśpione pszczoły tym bardziej skracała się długość ich życia. Analiza statystyczna wykazała, że zmienność w długości życia pszczół, wywołana traktowaniem ich różnymi dawkami dwutlenku węgla, była istotna P < 0,05. ZACHOWANIE SIĘ PSZCZOŁ TRAKTOWANYCH CO 2 W ROŻNYM WIEKU Badając wpływ dwutlenku węgla, podawanego pszczołom w różnym wieku, usypiano pszczoły przez 10 min. Z czterech grup poznakowanych pszczół, poddanych do rodzin obserwacyjnych, tylko w jednej były 111

6 pszczoły uśpione w wieku 0-1 dni. Pszczoły dwóch następnych grup wyłapywano w wieku 10 i 20 dni i po uśpieniu dawano z powrotem do rodzin. Wszystkie wyniki podane na przedstawionych wykresach (Ryc. 2) pochodzą z tego samego doświadczenia, jednak dla jasności porównano oddzielnie każdą z grup pszczół traktowanych CO 2 w różnym wieku z grupą kontrolną. Wykres pszczół traktowanych w wieku 0-1 dni i kontrolnych stanowią niejako powtórzenie poprzednich wyników. Dwutlenek węgla zwiększał i tu aktywność lotną młodych pszczół, jednak do dnia liczba wylatujących pszczół była niewielka. Spowodowane to prawdopodobnie zostało mniej sprzyjającymi warunkami atmosferycznymi. Temperatura powietrza w okresie prowadzenia obserwacji wahała się w gra- Liczba p.ccs6ł s«; or b 50 A )O :;o _" I 12 ~D l' 20 Z+.i.t 4n1. ln day. ~2::7::' Ryc. 2. Dzdałalność lotna pszcćł usypianych dwutlenkdem węgla w różnym wieku Fcraging behaviour of the bees treated with CO! at ddff'er ent age Liczba pszczół wylatujących z uli a) kontrolnych, b) traktowanych CO! The number of bees Ieaving h!i.vesa) eontrol, b) CO 2 treated Procent pszczół powracających z pyłkiem 1) 'kontrolnych, 2) traktowanych CO~ Percen.tage of bees collecbing póllen 1) control, 2) C0 2 treated A. Usypianie w wieku dnń Treated at 0-1 day B. Usypianie w wieku 10 drri Treated at 10 days C. Usypian.ie w wieku 20 dni Treated at 20 days 112

7 nicach c. W dalszych dniach lot pszczół kształtował się podobnie jak w popr.zednim doświadczeniu. Procent powracających zbieraczek z pyłkiem był wśród pszczół usypianych nieco wyższy nawet jak u kontrolnych. Usypianie pszczół w wieku 10 dni (Ryc. 2) powodowało początkowo podobny efekt. Wprawdzie w pierwszym dniu po uśpieniu pszczoły w ogóle nie wylatywały, ale w następnych dniach następowało znaczne zwiększenie ich aktywności lotnej w stosunku do pszczół kontrolnych. Po 5 dniu od chwili usypiania następowało gwałtowne zmniejszenie się liczby pszczół wylatujących. U tych pszczół tendencja do zbierania pyłku została poważnie ograniczona. W okresie między 10 i 25 dniem życia 40,8% pszczół kontrolnych powracało z pyłkiem a pszczół traktowanych w tym samym czasie tylko 7,7%. Traktowanie pszczół CO 2 w wieku 20 dni (Ryc. 2) nie powodowało już zwiększenia aktywności lotnej, prze-- ciwnie wylatywało ich znacznie mniej niż kontrolnych. Po 2-3 dniowym w miarę intensywnym locie następował gwałtowny spadek liczby pszczół wylatujących. Pszczoły usypiane w wieku 20 dni w ogóle nie zbierały pyłku, gdy w tym samym okresie 33,9% pszczół nieusypianych powróciło do uli z pyłkiem. WPŁYW CO 2 NA ROZWÓJ NIEKTÓRYCH NARZĄDÓW WEWNĘTRZNYCH PSZCZÓŁ ROBOTNIC Pszczoły traktowano dwutlenkiem węgla w wieku 0-1 dni, usypiając je nu 20 min. Stopień rozwoju gruczołów gardzielowych i ciała tłuszczowego określano w sposób szacunkowy wg skal podanych przez M a u r i z i o (1954). Dla gruczołów gardzielowych skale te nieco zmodyfikowano, wprowadzając zamiast 4 stopni 5, podobnie jak dla ciała tłuszczowego. Zgodnie z tymi skalami maksymalny rozwój gruczołów lub ciała tłuszczowego określano stopniem 5 a minimalny 1. Podane w tabeli 2 liczby są średnimi z 45 pomiarów. Najlepiej rozwinięte gruczoły gardzielowe miały pszczoły 7-dniowe. Z 45 przebadanych pszczół kontrolnych zaledwie 3 miały gruczoły określone stopniem 4, wszystkie pozostałe miały gruczoły rozwinięte w maksymalnym stopniu. Średni stopień rozwoju u tych pszczół wynosił 4,98. Maksymalnie rozwinięte gruczoły u pszczół usypianych stwierdzono tylko u około ich 30%. Średni stopień rozwoju - 3,58 był więc o prawie 1,5 stopnia niższy od kontrolnych. Także u 14 dniowych pszczół kontrolnych większość miała bardzo dobrze rozwinięte gruczoły, natomiast u traktowanych CO 2 gruczoły określone stopniem 5 miały, tylko 3 pszczoły. U pszczół starszych 21 i 28 dniowych gruczoły były coraz mniejsze, ale w dalszym ciągu znacznie lepiej rozwinięte były u pszczół kontrolnych. W wieku 35 dni około po- 8 - Pszczelnicze Zeszyty Naukowe t. XVIII

8 Tabela 2 Rozwój gruczołów gardzielowych i ciała tłuszczowego wyrażany 5-cio stopniową skalą u pszczół traktowanych przez 20 min. dwutlenkiem węgla Average stage of development of hypopharyngeal glands and fat-bodies of bees after 20 min. carbon dioxide anaesthesia Wiek Gruczoły gardzielowe Ciało tłuszczowe pszczół Hypopharyngeal glands Fat - bodies ~--_._----- Age of traktowane COz kontrolne traktowane COz kontrolne bees COz - treated Control COz - treated Control 7 3,58±0,197 4,98±0,023 3,35±0,091 4,33±0, ,51±0,167 4,73±0,080 3,09±0,089 4,41 ±0, ,84±0,114 3,22±0,195 3,07±0,080 3,82±0, ,18±0,116 2,35±0,128 2,89±0,091 3,15±0, ,43±0,124 1,64±0,On 2,38±0,159 2,53±0,075 łowy pszczół i traktowanych stopniem L CO 2 i kontrolnych miały gruczoły określane Zawartość ciała tłuszczowego u pszczół wraz z wiekiem zmniejszała się. Podobnie jak przy gruczołach gardzielowych, dwutlenek węgla obniżał także w poważnym stopniu rozwój ciała tłuszczowego, różnice nie były jednak tak wyraźne (tab. 2). Jako miernik stopnia rozwoju gruczołów woskowych przyjęto wysokość komórek woskotwórczych. Wysokość tych komórek zmierzono u 38 pszczół kontrolnych i 40 pszczół usypianych w CO 2 Uzyskane wyniki pomiarów zebrano w klasy o rozpiętości 10!-l każda (Ryc. 3). Liccb& puc u _ ot. b ec " " I w~~ I 10 S:! BO 90 o b :!~:~~ ~/~:tl:\: ~ ec 20 ).O.ęo Ryc. 3. Wysokość komórek woskutwórczych w gruczołach woskowych u 13-dnio - wych pszczół traktowanych i nietraktowanych dwutlenkiem węgla. Hight of wax gland cells of 13-day - old bees with and without carbon dioxide anaesthesia a) pszczoły kontrolne eontroi bees b) traktowane CO 2 CO2 treated 114

9 Wśród pszczół kontrolnych najwięcej było takich, które miały gruczoły woskowe o wysokości od 50-60!-l. Nie było pszczoły, której gruczoły woskowe nie przekroczyłyby 20 fj. wysokości a u jednej pszczoły stwierdzono gruczoły o wysokości ponad 80!-l. Ponad połowę pszczół usypianych (60%) miało gruczoły niższe niż 10!-l. Pozostałe klasy, z wyjątkiem klasy od 30-40, w której było 6 pszczół, reprezentowane były przez pojedyńcze pszczoły. Najwyższą wysokością odnotowaną w tej grupie było 62,0 u. Widać więc, że dwutlenek węgla wyraźnie hamował rozwój gruczołów woskowych. DYSKUSJA Wyniki badań wpływu dwutlenku węgla na aktywność lotną pszczół tylko częściowo potwierdziły obserwacje R i b b a n d s a (1950) i A u- s t i n a (1955). Wzrost aktywności następuje tylko wtedy, gdy usypiane są młode pszczoły, nie starsze jak 10 dni. Traktowanie pszczół starszych powodowało odmienny skutek, zmniejszała aktywność lotną. Wg R i b b a n d s a (1950) i S i m p s on a (1954) dwutlenek węgla ogranicza albo zupełnie eliminuje tendencję pszczół do zbierania pyłku. Jednak i tutaj występowanie tego zjawiska uzależnione jest od wieku w jakim pszczoły są usypiane. Ograniczenie następuje wtedy, gdy usypiane są pszczoły starsze, a u takich pszczół autorzy ci obserwowali zbiór pyłku. Zupełne eliminowanie tendencji do zbierania pyłku zaobserwowano u pszczół, które usypiane były w wieku 20 dni. Nie stwierdzono natomiast takiego ograniczenia po uśpieniu pszczół 0-1 dniowych. Zmniejszanie się w starszym wieku liczby pszczół wylatujących, traktowanych uprzednio dwutlenkiem węgla, należy tłumaczyć zmniejszaniem się ich liczby, wywołanym obniżeniem długowieczności tych pszczół. Tłumaczenie R i b b a n d s a (1950), jakoby większa śmiertelność pszczół usypianych w CO 2 była nie wynikiem samego działania dwutlenku węgla a była spowodowana wcześniejszym przystąpieniem pszczół do pracy poza ulem i tym samym narażania na różne niebezpieczeństwa, jakie spotkać mogą pszczoły zbieraczki, nie wydaje się być słuszne. Zaprzeczają temu wyniki badań długowieczności pszczół usypianych w dwutlenku węgla, prowadzone w warunkach laboratoryjnych, w których pszczoły usypiane żyły istotnie krócej. Na podstawie szybkiego zmniejszania się liczby lotów pszczół, usypianych w starszym wieku należy sądzić, że śmiertelność pszczół usypianych jest tym większa im starsze pszczoły poddawane są działani u tego gazu. Obserwacje niektórych autorów o wstrzymaniu produkcji wosku u pszczół usypianych w dwutlenku węgla potwierdzono, badając rozwój gruczołów woskowych. Gruczoły woskowe o wysokości komórek poniżej 10 fl można uważać za gruczoły znajdujące się w stadium spoczynku 8' 115

10 (S k o w r o n e k 1973), zgodnie z tym 60% pszczół traktowanych CO 2 w ogóle nie produkowało wosku a u większości z pozostałych 40% produkcja osiągnęła bardzo niski poziom. W doświadczeniach J a y c o x a i innych (1973) u pszczół, którym wstrzykiwano substancje działające podobnie jak hormon młodzieńczy, występowały zmiany w zachowaniu się podobne do zmian obserwowanych po CO 2 Pszczoły pod wpływem tych substancji wcześniej przystępowały do pracy poza ulem, ulegał zahamowaniu rozwój ich gruczołów gardzielowych i następowało obniżenie ich długowieczności. Wyniki te nasuwają przypuszczenie, że usypianie pszczół w dwutlenku węgla powoduje wzrost aktywności Corpora allata i zwiększanie wydzielania przez nie hormonu młodzieńczego. Przypuszczenia te należałoby sprawdzić w dalszych badaniach. STRESZCZENIE WYNIKÓW I WNIOSKÓW 1. Pszczoły robotnice usypiane dwutlenkiem węgla w wieku 0-1 dni przystępowały wcześniej do pracy poza ulem od pszczół nieusypianych. Przyspieszenie to było tym wyraźniejsze im dłużej pszczoły poddawane były działaniu dwutlenku węgla. Młode pszczoły traktowane CO 2 zbierały nieco mniej pyłku od kontrolnych, różnice były jednak nieistotne. 2. Usypianie dwutlenkiem węgla powodowało istotne (P < 0,05), proporcjonalne do czasu narkozy skrócenie długości życia pszczół. 3. Traktowanie pszczół dwutlenkiem węgla w wieku 10 dni powodowało początkowo wzrost ich aktywności lotnej jednak po 4-5 dniach liczba wylatujących z uli pszczół gwałtownie malała. Tendencja do zbierania pyłku była u tych pszczół wyraźnie redukowana. Usypianie pszczół w wieku 20 dni obniżało ich aktywność lotną i zupełnie eliminowało zbieranie przez nie pyłku. 4. Usypianie pszczół dwutlenkiem węgla hamowało rozwój gruczołów gardzielowych i ciała tłuszczowego. Także gruczoły woskowe u około 60% traktowanych CO 2 pszczół zupełnie nie rozwijały się, u pozostałych osiągnęły bardzo niski stopień rozwoju. 116 Pragniemy unrrazu: uprzejme podziękowanie Panu Prof. dr Szczepanowi A. Pieniqżkowi i Panu Prof. dr Leonowi Bornusowi za ułatwienie w wykonaniu tych badań przez skierowanie W. Skowronka do Stanów Zjednoczonych a także Church of the Brethren Service Exchange Programs za zorganizowanie tam jego pobytu.

11 LITERATURA A u s t i n, G. H. (1955) - Effect of carbon dioxide anaesthesia on bee behaviour and expectation of life. Bee Włd 36(3) : B r o o k s, M. A. (1957) - Growth-retarding effect of carbon-dioxide anaesthesia on the German cockroach. J. insec. Physiol. l, E d war d s, L. J. (1968) - Effects of carbon dioxide anaesthesia on the larval growth of the corn earworm. J. econ. Ent. 61, E d war d s, L. J., P a t t o n, R. L. (1965) -Effects of carbon dioxide anaesthesia on the house cricket, Acheta domestica (Orthoptera: Gryllidae). Ann. entomol. Soc. Amer. 58, F Y g, W. (1950) - Beobachtung tiber die Wirkungen der Kohlensaure-Nar kose auf Arbeitsbienen. Schweiz. Bienenztg. 73, H o o p e r, G. H. S. (1970) - Use of carbon dioxide, nitrogen, and cold to immobilize adults of the Mediterranean fruit fly. J. econ. Ent. 63, Ja yc o x, E. R., S k o w r o n e k, W., G u y n n, G. (1974) - Behavioral changes in worker honey bees (Apis mełlifera) induced by injections of a juvenile hormone mimie. Ann. entomol. Soc. Amer. 67, L a c h e r, V. (1967) - Verhaltungsreaktionen der Bienenarbeiterin bel Dressur auf Kohlendioxid. Z. vergl. Physiol. 54, M a c k e n s e n, O. (1947) - Effect of carbon dioxide on initial ovipositlon of artificially inseminated and virgin queen bees. J. econ. Ent. 40, M a u r i z i o, A. (1954) - Pollenernahrung und Lebensvorgange bei der Honigbiene (Apis mełlifica L.). Landw. Jahrb. Schweiz. 68, M e d u g o r a c, I. (1967) - Orientierung der Bienen in Raum und Zeit nach Dauernarkose. Z. Bienenforsch. 9, M e d u g o r a c, L, L i n d a u e r, M. (1967) - Das Zeitgedachtnis der Bienen unter dem Einfluss von Narkose und von sozialen Zeitgebern. Z. vergl. Ptiusiol, 55, R i b b a n d s, C. R. (1950) - Chan ges in the behaviour of honey-bees following their recovery from anaesthesia. J. Exp. BioZ. 27, S i m p s o n, J. (1954) - Effects of some anaesthetics on honeybees: nitrous oxide, carbon dioxide, ammonium nitrate smoker fumes. Bee WZd. 35, S k o w r o n e k, W. (1973) - Rozwój gruczołów woskowych u pszczoły miodnej różnych ras. Pszczelno Zesz. Nauk. 17, 1-9 BnHRHHE ~BYOKMCM YrnEPO~A HA PAEO~HX n~en BOHl\eX CKoBpoHeK 11 E. P. ~JKeHKOKC Pe3JOMe M3y'laJJlIBillIlIHlIeyCbIDJJeHHll n-ren,llbyoklicbjo yrnepona Ha ID( nernyio nearensuocrs,,llojjrobe'lhoctbli pa3bhtliehekotopbixsnyrpexnax opranos. ~JJlI accnenoeaiooł 6paJJlI nvert pasnoro B03paCTa11 npllmehlinllpanrsie,l103bi,llbyoklicli yrrrepona. MCCne,llOBaHlIlI aerra Ha $akyjjbtere Ca,llOBOACTBa Ymmepcllrera B MJlJIIDiOHCB c.rn.a. Tl-rensr, KOTOpblXycsmnsrmr,llByOKlIChJO yrnepona, Ha'lHHallllpaćorars B none pansurę 'lem KOHTpOJJHLle. MOMeHTnepexona nsen B neruyio cranmo ycxopancs TeM6onee, 'lem nonuie npo-,llojjjkajjcli HapK

12 B03L1eHCTBHe LlByOKHCblOyrnepona Ha nxerrsr B B03paCTe 10 LlHeAB 3Ha'IHTeJIbHOAcreneaa OrpaHH'IHBaJIOy HHXTeHLleHL\H1O KC06HPaHHIOnsinsusr, a y nsen B B03paCTe20 LlHeHcosepuremro ee nonaansno. YCbInJIeHHe10-LlHeBHblxnxen TOJIbKOHe3Ha'lHTeJIbHOyBeJIH'IHBaJIO'IHCJIOBblneraiourax nsen, a 20-LlHeBHblx3aMeTHOnOHHlKaJIOaI<THBHOCTb nojietob.,ubyoi<hcb yrnepozia CYllleCTBeHHbIM 06pa30M 06HHlKaJIa):\OJIrOBe'lHOCTb nsen; np0):\ojilkatejib- HOCTblKH3HH6blrra 06paTHo nponopj..uiohajibha npononsorreasaocra HapK03a. Pa3BHTHerJIOTO'IHbIXH BOCKOBbIX lkejie3h lkhpoboro'rena y nxen, xeropsie nonseprarmcs ycblnjiehhio,b 3Ha'fHTeJIbHOHCTeneHHaanepxaaanocs. EFFECT OF CARBON DIOXIDE ON THE HONEYBEE WORKERS W. Skowronek, E. R. Jaycox Worker honey bees, ennerged in an incubator, were marked with four cclors when 0-24 hours old. They were subjected, in groups of 500r 100, to carbon dioxtde anaesthesia for 5,10, and 20 minutes, timed aft er cornplete cessation of movernen t. Treated and control bees were introduced to three IO-comb hives (first experiment) or to 3-comb, glass-sided observation hives (second e.xperiment). Observations at each colcny were mad e for one hour each day, beginning when the bees were 5 days old and concluding when they were 28 days old. The number of mar ked bees Ieawing the hive was recorded, together with the numbers returning f rom flights with or without pollen. Similar observations were a1so made on worker bees anaestetized when 10 and 20 days old. The development of hypopharyngeal glands and fat body in control and CO 2 - -treated bees was rated when they were 7, 14, 21, 28, and 35 days old. Wax gland development was rneasured when the be es were 13 days old. The longevity of workers caged in an incubator was determined after they were anaesthetized for 5, 10, and 20 minutes with carbon dioxide. Results were as follows: 1) Bees treated with carbon dioxide b rgan to forage sooner than untreated bees (Fig. l). Flight bega n at a aslrghtly earlier age and increased more rapidly with increased periods of exposurę to carbon dioxide. A sligh t but nonslgnificant reduction in pollen collection was observed amon g treated bees (Fig. 1). 2) The longevity of workers anaesthetized with carbon dioxide was reduced in direct relation to increaslng exposurę (P < 0,05) (Table 1). 3) Workers subjected to carbon dioxide when 10 days old initially increased their f'iight activity but the number leaving the hive decreased rapidly after 4-5 days (Fig. 2). Pollen gathering was markedly reduced. Anaesthesia of 20-day-oId workers decreased their flight activity and completely eliminated pollen collectlen (Fig. 2). 4) The hypopharyngeal glands and fat body of young workers retrogressed after treatment with CO 2 (table 2). The wax glands fadled to develop in 60% of the treated bees (FUg. 3). Our results indicate that both the duration of ex:posure to carbon dioxide and the age ot the bee at treatment influence the behavioral and physiological response by the bees. Repeated exposures may modify the responses in other ways and should be studied. 118

13 The similarity in responses by worker bees to injeetions of a juvenile-hormone mimie (Jayeox, et al 1973) and to earbon dioxide suggests that the endoerine system is affeeted, partieularly seeretion by the eorpora allata. ACKNOWLEDGEMENTS We wish to thank Profs. S. A. Pienuiźek and L. Bornus and the Church of the Brethren Service Exchange Program for mak ing possible Dr. W. Skowronek's work at the University of Illinois. The study was supported in part by a National Science Foundation Grant to Dr. Elbert R. Jaycox, and by funds from the Illinois Agricuiturai Experiment Station.