Environmentally-induced developmental effects on morphometric characters of workers in Apis cerana colonies

Abstract

Experiments were performed to tease out the possible effects of single and mixed-species colonies (Apis cerana and A. mellifera ligustica) on morphological development in A. cerana workers. The graph of principal components scores revealed three distinct morphological clusters: (A) A. cerana in A. cerana cells reared by A. cerana worker bees (cerana control group); (B) A. cerana in A. mellifera cells reared by A. cerana (cerana cell-test group); (C) A. cerana in A. mellifera cells reared by mixed A. cerana and A. mellifera (cerana test group), A. mellifera in A. mellifera cells reared by A. mellifera (mellifera control group) and A. mellifera in A. cerana cells reared by A. mellifera (mellifera cell-test group). It is shown that A. cerana worker bees larger in size than normal can be produced both by rearing them in larger cells and also by rearing them in mixed-species colonies.

Zusammenfassung

Wir untersuchten den Einfluss von Völkern, die entweder nur Apis cerana oder nur A. mellifera oder eine Mischung dieser beiden Arten enthielten sowie den Einfluss unterschiedlicher Zellgrößen auf die Entwicklung der morphologischen Eigenschaften von A. cerana Arbeiterinnen. Es wurden Bienen aus 5 experimentellen Gruppen untersucht (vergl. Tab. I). Eine grafische Darstellung der Hauptfaktoren zeigte drei getrennte morphologische Kluster: (A) von A. cerana Arbeiterinnen in A. cerana Zellen aufgezogene A. cerana (Cerana Kontrollgruppe); (B) von A. cerana Arbeiterinnen in A. mellifera Zellen aufgezogene A. cerana (Cerana Zellentestgruppe); (C) von gemischten A. cerana und A. mellifera Arbeiterinnen in A. mellifera Zellen aufgezogene A. cerana (Cerana Testgruppe) zusammen mit von A. mellifera Arbeiterinnen in A. mellifera Zellen aufgezogenen A. mellifera (Mellifera Kontrollgruppe) und von A. mellifera in A. cerana Zellen aufgezogenen A. mellifera (Mellifera Zellentestgruppe). Übernormal große A. cerana Arbeiterinnen können sowohl durch die Aufzucht in größeren Zellen als auch in Völkern mit gemischter Artzusammensetzung erzeugt werden. Unterschiede innerhalb und zwischen den Gruppen wurden mit multivariater ANOVA untersucht, zwischen den Völkern innerhalb der Gruppen bestanden keine signifikanten Unterschiede. (Tab. II).

Der mittlere prozentuale Zuwachs der 16 größenbezogenen Charaktere zwischen der A. cerana Kontrollgruppe (1) und der Zellentestgruppe (3) betrug 8,2 %. In den ANOVA Scheffé Mehrfachvergleichen unterschieden sich diese signifikant (Tab. II). Die mittlere prozentuale Abnahme für die A. mellifera Kontrollgruppe (4) und Zellentestgruppe (5) betrug 3,5 %. Der Zuwachs zwischen in Mellifera-Zellen aufgezogenen A. cerana die entweder von A. cerana (3) oder aus A. cerana und A. mellifera gemischten Ammenbienen aufgezogen wurden (2) betrug 11,6 %.

Dass die Zellengrösse allein die Größendimensionen der Bienen ändern kann zeigt sich darin, dass die von ausschließlich A. cerana Arbeiterinnen in A. mellifera Zellen aufgezogenen A. cerana größer waren als die A. cerana Kontrollgruppe. Bei den Vergleichen zwischen den in A. mellifera Zellen entweder von A. cerana oder aus A. cerana und A. mellifera zusammengesetzten Völkern aufgezogenen A. cerana ist die Zellengröße konstant und die Ammenbienen sind die einzige Variable. In diesem Falle waren die den Völkern mit gemischter Artzusammensetzung entstammenden Bienen signifikant größer als die in A. mellifera großen Zellen aufgezogenen Bienen (Tab. II). Dieser Versuch zeigt, dass das Wachstum von A. cerana Larven durch die Anwesenheit von A. mellifera besser gefördert wird als durch ihre eigenen Ammenschwestern. Wir leiten daraus ab, dass diese bei A. cerana bewirkten Änderungen auf heterospezifische Fütterung in den gemischt zusammengesetzten Völkern und Unterschieden in der Qualität oder Quantität des Futtersaftes der Ammenbienen bewirkt wird.