Utrzymywanie różnorodności genetycznej i przystosowania lokalnego pszczół

Zagrożenia hodowli prowadzonej w kierunku uzyskania specyficznych cech

Historia hodowli selektywnej pszczół pełna jest zarówno sukcesów jak i porażek. Wiele wspaniałych linii pszczół takimi się stało, kiedy zdrowie i dobra użytkowość przeszły do kryteriów selekcji. Ale też wiele z nich zostało zniszczonych, kiedy hodowlę ukierunkowano na uzyskanie specyficznej cechy. Nie widzę potrzeby wyszukiwania wielu przykładów, skoro można to zauważyć u praktycznie każdego udomowionego gatunku zwierząt. Psy, bydło, konie i inne zwierzęta cierpiały wielokrotnie z powodu wymysłów hodowców. Ale spójrzmy na jeden przykład, który wydawał się być pragmatyczny w swoim czasie. Krowy rasy Hereford hodowano przez lata, aby były „zwartej budowy”. Myślenie podążało w tą stronę, że długie nogi to strata energii, skoro nie sprzedaje się kości, a tylko mięso. Jeżeli więc bydło miało krótkie nogi, z dużą ilością mięsa, a mniejszym kośćcem, to proporcjonalnie miało więcej mięsa w stosunku do kości, a więc chów stawał się bardziej zyskowny. Zatem hodowla na „zwartość” trwała praktycznie cały wiek i okazała się wielkim sukcesem, jeżeli mierzyć ją tylko przez pryzmat tej cechy. Problem pojawił się równocześnie z sukcesem, gdy w niegdyś odpornej i samodzielnej rasie bydła pojawił się problem z cielnością. Wkrótce zaobserwowano korelację krótkich nóg i problemów z cieleniem się, z których wynikało, że krowy krótkonogie mają znacząco większe problemy niż krowy o dłuższych nogach. Po wyrugowaniu z genomu praktycznie wszystkich genów odpowiedzialnych za dłuższe nogi, zorientowano się, że hodowcy sami zapędzili się w genetyczną ślepą uliczkę. Hodowla powinna być prowadzona w kierunku uzyskiwania zwierząt nie mających problemów ze zdrowiem (w tym z łatwością cielenia się). Praca hodowlana 😉

Cały urok hodowli w kierunku uzyskiwania specyficznych cech polega na tym, że wygląda to bardzo naukowo. Problem w tym, że to wcale nie jest naukowe podejście. W rzeczywistości za zdrowie, długowieczność i produktywność organizmów nie odpowiada jeden gen czy jedna cecha, ale ich mnogość i rozmaitość. Feler selekcji w kierunku specyficznych cech nie tyle nawet polega na tym, że „gubi się las pomiędzy drzewami”, co „gubi się las” pomiędzy komórkami liści na tych drzewach. Innymi słowy: musisz trochę się wycofać, aby nabrać odpowiedniej perspektywy.

Zagrożenie bycia „zbyt selektywnym”

„Staramy się zapewnić upadek nowoczesnego pszczelarstwa skupiając się zbytnio na poszczególnych cechach – przez ignorowanie elementu dzikości i nieustanne leczenie pszczół. Największym błędem jest stałe spoglądanie na roztocza i inne pszczele szkodniki jako na wrogów, którzy muszą być niszczeni, zamiast na sprzymierzeńców i nauczycieli, którzy starają się pokazać nam drogę do lepszej przyszłości. Im bardziej zjadliwy jest pasożyt, tym lepszym jest narzędziem selekcji w kierunku poprawy populacji i przyszłych metod postępowania. Cała ta nieustanna, męcząca duszę praca hodowlana polegająca na zliczaniu roztoczy na wkładkach dennicowych, zabijanie czerwiu ciekłym azotem, obserwowaniu czyszczących się nawzajem pszczół i mierzeniu hormonów czerwiu – wszystko to powtarzane tysiące razy – będzie kiedyś postrzegane jako nieprawdopodobna strata czasu, kiedy tylko zorientujemy się, że to wszystko może za nas robić roztocze. Moje własne metody hodowli, polegające na selekcjonowaniu i rozmnażaniu pszczół, dopracowane przez lata prób i błędów, są tak naprawdę jedynie próbą wypracowania i ustabilizowania hodowli poziomej – aby stworzyć produktywny system, który utrwala i rozwija cechy dzikości. Moje wyniki nie są doskonałe, ale pozwoliły mi na utrzymywanie się z pracy pszczół bez wielkiego stresu, umożliwiając pozytywne spojrzenie na wyniki w przyszłości. Nie mam żadnych wątpliwości, że wielu innych pszczelarzy mogłoby z łatwością uzyskać podobne wyniki, a następnie jeszcze je poprawić.” – Kirk Webster, Czego brakuje nam w obecnych rozważaniach i pracy związanej z pszczołami, co powstrzymuje nas przed osiągnięciem postępu.

Kolejną bolączką zbytniej selektywności może stać się stworzenie w hodowli genetycznego wąskiego gardła, które stanie się przyczyną niejasnych dolegliwości prowadzących do powszechnie występujących problemów zdrowotnych. Chów wsobny (inbred) utrwala cechy. Problem w tym, że utrwala zarówno cechy pozytywne jak i negatywne. Utrwalenie złej cechy skutkuje tym, że staje się ona cechą właściwą dla całej populacji. Genetyczne wąskie gardła to także zagrożenie eliminacji linii genetycznych, które mogą stać się niezbędne do pokonania następnego kryzysu pszczół.

Przykładem katastrofy obrazującym tą sytuację jest klęska Wielkiego Głodu w Irlandii. Występuje tysiące odmian ziemniaka i tylko kilka z nich wykazuje podatność na zarazę powodowaną przez pierwotniaka, który ostatecznie stał się przyczyną głodu. Drugi powód stanowi fakt, że ziemniaka rozsadzano przez wycinanie kiełków, więc wszystkie były swoimi klonami, bez jakiegokolwiek zróżnicowania genetycznego pomiędzy roślinami rosnącymi obok siebie. Takie właśnie wąskie gardło spowodowało śmierć ponad miliona ludzi i migrację dalszych milionów. To właśnie jest zagrożenie wąskich gardeł.

Złożoność sukcesu

Złożoność genetyczna, która prowadzi do sukcesu, praktycznie nie ma ograniczeń. Kombinacja tego, co składa się na łagodną, produktywną i zdrową pszczołę, jest poza naszymi zdolnościami pojmowania. Ale obserwacja sukcesu już poza nią nie wykracza.

Sukces tak naprawdę nie musi leżeć w genetyce

Sukces ula jest tak złożony, że nie można wykluczyć, że nasze wybory selekcyjne opierają się tak naprawdę na genetyce zamieszkujących go mikrobów. A może w ogóle całkowicie mylimy się w naszym spojrzeniu na to zagadnienie?

Słowa Jay’a Smith’a w książce p.t. „Lepszych Królowych”

„W Indianie mieliśmy pasieczysko w kształcie trójkąta, gdyż był to kształt działki, na której postawiliśmy ule. W czasie pożytku z nostrzyka jedna z rodzin przyniosła trzy nadstawki miodu, gdy inne miały średnie zbiory na poziomie dwóch. W jesieni ta właśnie rodzina zebrała dwie nadstawki miodu z rdestu i astrów, podczas gdy inne mniej niż po jednej. Zdecydowanie można było uznać, że ta rodzina miała matkę, która idealnie nadawała się na reproduktorkę. Pomyślałem, że zajrzę do niej, ale niestety kiedy zdjąłem daszek, okazało się, że nie tylko nie było królowej, ale była dość słaba i czerwiły w niej trutówki. Skąd więc taki wynik? Ta rodzina usytuowana była na czubku pasieczyska na zachodzie, a pożytki były właśnie po tej stronie. Dla mnie ewidentnym było, że pszczoły wracające z pól, może te, które leciały po swój pierwszy pożytek, nalatywały się na pierwszy ul jaki był na ich drodze i dzięki temu pozwalały na to, żeby cały czas wypełniony był pszczołami.”

• mniej propolisu
• zwarty czerw na plastrach
• matki, które czerwią cały czas
• kolor
• większe pszczoły
• mniej trutni
• mniejsza rojliwość
• więcej miodu

• Hodowla pogarszała zdrowie pszczół, gdyż propolis jest częścią układu odpornościowego pszczół.
• Hodowla ukierunkowana była na zmniejszenie higieniczności poprzez wybór zwartych wzorów czerwiu na plastrze.
• Hodowla doprowadziła do dłuższej fazy rozwojowej (dając Varroa przewagę) poprzez ukierunkowanie na większe pszczoły.
• Hodowaliśmy w kierunku osłabienia zdolności reprodukcyjnych z powodu mniejszej ilości, za to większych trutni, zmniejszenia rojliwości itp. co wpłynęło na większą podatność na zgnilca amerykańskiego i pojawieniu się innych problemów.

W zasadzie wszystkie dotychczasowe kierunki hodowli pszczół były błędne.

• zdrowie i witalność
• zdolność do wykrycia słabnącej matki i jej cichą wymianę
• przystosowanie do miejscowego klimatu i pożytków
• produktywność
• zdolność do dobrej zimowli
• łagodność i podatność na manipulacje

• Pszczoły powinny przezimować przynajmniej jedną zimę z robotnicami pochodzącymi od ocenianej matki.
• Pszczoły powinny zebrać przynajmniej jeden pożytek z robotnicami pochodzącymi od ocenianej matki.
• Trzeba spojrzeć z perspektywy na zdrowie i dobre instynkty pszczół, a nie na poszczególne ich cechy.

• Nie wyprowadzaj wszystkich nowych matek od tej samej reproduktorki
• Myśl bardziej w kategoriach usuwania cech, których chciałbyś się pozbyć
• Usuwaj to co złe
• Pozostawiaj wszystkie dobre rodziny i staraj się utrzymać każdą z tych linii, która jest tego warta
• Celem jest pula genowa, która jest zarówno dobra jak i szeroka
• Reproduktorka co najmniej w swoim drugim roku Niektórzy wielcy hodowcy matek pszczelich, tacy jak Jay Smith, mieli reproduktorki, które żyły po 6 lub 7 lat. Jak możesz określić wartość reproduktorki, skoro nie oceniłeś produktywności i zdolności do dobrej zimowli jej potomstwa?

Pszczoły hazardzistki

Pszczoły uprawiają hazard. Muszą wychowywać czerw przed pożytkiem, aby mieć zbieraczki w czasie gdy ów wystąpi. Te, które dużo rzucają na szalę, dużo wygrywają, ale często też dużo tracą. Jedna z teorii mówi, że powinno się hodować ze „średniaków”, zamiast z tych „odstających od reszty”, aby unikać największych hazardzistów.

A może zbytnio to komplikujemy

„Zapiski są szczegółowo oceniane i wybieram matkę najlepszą we wszystkich kategoriach branych pod uwagę. Najważniejszym kryterium jest ilość zebranego i odłożonego miodu. Przy wynikach równych w innych kategoriach, wybierana jest ta matka, której rodzina zebrała najwięcej. Kwestia zimowli w zasadzie rozstrzygnie się sama, gdyż rodzina, która słabo przezimuje, z rzadka będzie dobrze pracować na bogatym pożytku. Im rodzina poczyni więcej przygotowań do rójki, tym słabszy będzie jej wynik. W zasadzie można przyjąć, że rodzina, która zbierze najwięcej, to ta, która nawet nie pomyślała o rójce. Mam świadomość, że wielu oceni, że wybieram dziwaczne matki do rozmnażania, a zdecydowanie lepszym rozwiązaniem byłby wybór tych matek, których królewskie córki osiągnęły porównywalne i dobre wyniki, tylko lekko powyżej średniej. Nie mam wystarczająco dużej wiedzy, żeby określić, czy faktycznie tak jest, ale wiem, że niektórzy hodowcy zwierząt osiągnęli zdumiewająco dobre wyniki przez rozmnażanie panów i pań tak wyjątkowego charakteru, że można by je nazwać dziwakami. Wiem także, że łatwiej jest podjąć decyzję, która rodzina pracuje na najwyższym poziomie, niż osądzać, która matka produkuje królewskie potomstwo o prawie jednolitych cechach. W pierwszym przykładzie matka może być wykorzystana już o rok wcześniej, niż w drugim przypadku, a rok w życiu matki to bardzo dużo. Powinienem też wspomnieć, że preferuję matki, które dostają dobre oceny w dwóch kolejnych latach, nad tymi, które mają podobne wyniki w jednym tylko sezonie.” – C.C. Miller w książce p.t. „Pięćdziesiąt lat wśród pszczół”.

Przełożył: Bartłomiej Maleta

Komentarz tłumacza:

Po ukazaniu się tekstu pojawiły się pewne wątpliwości, co do znaczenia myśli przekazanych przez Autora. Przyznam, że nie wiem dlaczego większość pszczelarzy praktykujących gospodarkę w sposób „tradycyjny” (a więc na kształt „zawodowego pszczelarstwa”) rozumie tekst, jakoby był on o doborze reproduktorek i hodowli pszczół (w szczególności np. dlaczego nie należy dobierać na reproduktorkę matki wybitnej, a „stabilnego średniaka” utrzymującego cechy). Tekst jest przecież zgoła o czym innym – właśnie o tym dlaczego myślenie w kategoriach „reproduktorek” jest niebezpieczne dla puli genowej – i to niezależnie od tego czy na reproduktorkę wybierzemy pszczołę wybitną, średnią czy słabą.

I choć nie rozumiem tych wątpliwości czytelników, widząc to niezrozumienie postanowiłem wyjaśnić te parę myśli jakie przekazał Autor, na ile ja je rozumiem (a wydaje mi się, że właściwie).

Sugerowany przez Autora sposób hodowli ma polegać właśnie nie na powielaniu cech pszczół, które uznajemy za „wybitne”, „najlepsze”, „najcenniejsze” (albo też „stabilnych średniaków” które dają szansę na wykształcenie takiego potomstwa), a na eliminacji z puli genowej tych pszczół, które w naszym rozumieniu nie spełniają pokładanych w nich oczekiwań. Michael Bush podaje kilka rad dotyczących sposobu myślenia w toku hodowli.

• Nie wyprowadzaj wszystkich nowych matek od tej samej reproduktorki (to jest właśnie jeden z kluczy do zrozumienia tekstu);
• Myśl bardziej w kategoriach usuwania cech, których chciałbyś się pozbyć;
• Usuwaj to co złe;
• Pozostawiaj wszystkie dobre rodziny i staraj się utrzymać każdą z tych linii, która jest tego warta (a to uzupełnienie tej myśli)
• Celem jest pula genowa, która jest zarówno dobra jak i szeroka.

Aby to wyjaśnić postaram się posłużyć się przykładem, bo będzie to (jak mi się wydaje) łatwiejsze do zrozumienia. Załóżmy, że pszczoły na pasiece (używając naszych własnych kryteriów oceny), dzielimy na 5 grup – oznaczę je literami w taki sposób, że :
A – oznacza pszczoły wybitne;
B – pszczoły dobre i bardzo dobre;
C – pszczoły średnie, mające cechy zarówno dobre i jak i negatywne;
D – pszczoły, u których dominują cechy dla nas niekorzystne, ale w pewnych kryteriach; selekcyjnych przejawiające dobry potencjał i ujawniające cechy dobre;
E – pszczoły słabe, które nie spełniają naszych oczekiwań.
(mając pełną świadomość, że nie tak rozkładają się proporcje, dla prostoty rozumowania przyjmijmy też, że każda z tych grup stanowi po 20% naszych pszczół na pasiece, które podlegają ocenie i dalszemu namnażaniu).

Autor sugeruje aby rozmnażać wszystkie linie, które są dla nas warte utrzymania, przy założeniu potrzeby utrzymania możliwie szerokiej puli genowej. Wydaje mi się przy tym, że oznacza to, że powinniśmy rozmnażać tym większą grupę (%) pszczół, im mniej mamy pni na pasiece, a także tą decyzję powinniśmy podejmować w zależności od tego na jakim etapie selekcji się znajdujemy (jest to mój osobisty pogląd, który przedstawiam aby pokazać pewną prawidłowość, bo Autor podaje tylko ogólne zasady). A więc w mojej ocenie, przy pasiece ponad czy około 50 pni powinniśmy rozmnażać co najmniej grupę A i B (a więc około 40% populacji), przy pasiece 20 – 50 pni grupy A – C (60% populacji), a w przypadku pasieki mniejszej nawet A – D (80%). W ten sposób eliminując z rozmnażania najsłabsze linie genetyczne („usuwamy to co złe”), rozwijamy pulę genową, która zgodnie z przekazem Autora jest zarówno szeroka jak i dobra. Ponieważ im pasieka mniejsza tym pula genetyczna jest węższa, to powinniśmy tym szerzej ją utrzymywać, aby nie utracić lokalnego przystosowania. Oczywiście te podane liczby można różnie interpretować w zależności od etapu selekcji, na którym się znajdujemy czy naszych osobistych poglądów. Jak już pisałem, Autor podaje tylko pewne zasady tej praktyki. Dodatkowo zauważa, że nie wiemy kiedy ta różnorodność genetyczna może nam być jeszcze potrzebna, gdyż nie wiemy z jakimi zagrożeniami zetkną się jeszcze nasze pszczoły w przyszłości. Stąd usuwanie „tego co złe” musi być interpretowane raczej w kategoriach usuwania niewielkiego procenta puli genetycznej, a nie 90% – nawet gdy wydaje nam się, że już osiągnęliśmy oczekiwane dla nas rezultaty i pszczoły jakie nas satysfakcjonują z uwagi na ich cechy.

Nowoczesna hodowla natomiast opiera się na całkowicie przeciwnym rozumowaniu i reproduktorkach. W takiej hodowli spośród pni poddanych obserwacjom wyszukiwanych jest raptem kilka, a maksymalnie kilkanaście rodzin, które dopuszczane są do rozmnażania (wliczam w to zarówno rodziny ojcowskie jak i mateczne). Nieważne przy tym czy szukamy linii wybitnych czy „stabilnych średniaków”, bo procedura jest zawsze ta sama. Dobieramy to co nam odpowiada w wąskiej puli i staramy się to utrzymać za wszelką cenę – nawet za cenę inbredu, który długofalowo osłabia zdrowie pszczół. A więc często z kilkuset pni jakie są dostępne dla hodowców wybierane jest zaledwie kilka pszczół, które stanowią reproduktorki (podobnie na rodziny ojcowskie), których córkami bardzo często zastępuje się królowe w całej pasiece, aby upowszechniać pożądane cechy pojedynczych pszczół. Proces ten byłby praktycznie nieszkodliwy dla całości puli genowej gdyby prowadzono go okresowo i na ograniczonym obszarze (z uwagi na mieszanie pszczół w toku naturalnego unasiennienia). Niestety w skali nowoczesnej hodowli pszczół drastycznie ogranicza pulę genetyczną nierzadko przy użyciu sztucznego unasiennienia i wieloletnim cyklu wymiany pszczół na pasiece (ilość alleli występujących zawęża się z każdym takim zabiegiem, jeżeli pszczoły wywodzą się od coraz węższej populacji). Systematyczne ograniczanie puli genowej grozi powstaniem wąskiego gardła z wszelkimi skutkami, o których pisze Autor w tekście. Dodatkowo proces ten wzmacniany jest innymi praktykami. Hodowcy-powielacze kupują nierzadko jedną reproduktorkę z zagranicy (często pszczoły sprowadzane są z obcych środowisk – w Polsce „cennym” kierunkiem importu pszczół są Niemcy) i powielają ją setkami czy nawet tysiącami, a pszczoły te namnażane są bez jakiejkolwiek lokalnej oceny ich przydatności (tylko dlatego, że pszczoła pochodzi ze znanego instytutu czy od znanego hodowcy). Oczywiście ich wyśrubowane cechy pozwalają na dobre zbiory, ale często już kolejne pokolenia z racji nieprzystosowania lokalnego i mocno ograniczonej puli genowej te cenne cechy tracą.

Michael Bush proponuje więc rozwijanie lokalnej genetyki z eliminowaniem pszczół, które po prostu radzą sobie najsłabiej. W zamian nowoczesna hodowla oferuje sprowadzanie obcej i mocno ograniczonej genetyki, którą musimy dopiero testować lokalnie. Różnica jest więc taka, że przypadku podejścia proponowanego przez Autora rokrocznie powielamy kilkadziesiąt procent lokalnych pszczół zachowując „dobrą i szeroką pulę genową”, zamiast pomnażania 1 czy maksymalnie 2 nieprzystosowanych lokalnie reproduktorek dla całej pasieki. Według Michaela Busha i innych pszczelarzy organicznych problemy zdrowotne pszczół biorą się w dużej części właśnie z tej praktyki nowoczesnej hodowli.

Dodatkowo Michael Bush sugeruje, aby przyjąć proste kryteria selekcyjne pszczół (bo rozmnażanie populacji i tak jest na tyle szerokie, że „punktowanie” nie ma większego sensu). Należy zdawać sobie sprawę, że utrzymanie stabilnych cech pszczół (pomijając fakt, że cel ten jest mocno niekorzystny dla puli genowej), jest bardzo utrudnione bez prowadzenia szerokich programów hodowlanych (stąd wielu pszczelarzy rokrocznie sprowadza do pasieki matki pszczele i jest to z zupełnie niezrozumiałych mi względów traktowane nierzadko jako „dobra praktyka pszczelarska”). W związku z tym już w pokoleniach F2 – F3 pszczelarze tracą to, czego poszukiwali kupując reproduktorkę. Prostym zabiegiem corocznej eliminacji najniekorzystniejszych cech możemy uzyskać według Autora pszczoły, które spełnią nasze oczekiwania przy utrzymaniu zdrowej i lokalnie przystosowanej populacji pszczół.