uitsterven waddenbijen

[maartenkleijne]

Waarom zijn de carnica volken op ons geliefd waddeneiland massaal uitgestorven?

Ik probeer even iets uit te denken.

Laten we aannemen dat het is begonnen met 50 volken, dat is de genen van vijftig moeren en 50x20 (laten we het ruim nemen) darren die de moer hebben geïnsemineerd.
Bij elkaar 1000+50 sets chromosomen, dat lijkt op het eerste gezicht voldoende om een levensvatbare populatie in stand te kunnen houden.
Laten we kijken wat er vervolgens jaarlijks gebeurt.

1. Darren genen
Maximaal worden er per jaar 50 nieuwe moeren bevrucht, dat vraagt om 20 darren per moer, totaal 1000 darren. Zal je denken: was 1000 blijft 1000, dus prima toch. Er zijn echter 500 darren per volk aanwezig, totaal dus 50x500=25.000 darren, daarvan zijn er maar 1000 nodig. De Carnica's komen uit de bergen en hebben de laatste paar duizend jaar weinig geoefend met tegen de wind invliegen. Van alle darren is maar 4% nodig voor de voortplanting, dus selectie gaat plaats vinden. Stel dat de 20% die het best is opgewassen tegen de waddenwind kans heeft, de rest is bij voorbaat uitgeschakeld en op de wind vervlogen. Dan worden duizend darrengenen in 1 jaar teruggebracht tot 200 sets en het jaar daarop tot 40, dat is minder dan het aantal volken.

2. Moerengenen
De eerst moeren hadden dus 50 sets genen. Laten we aannemen dat we elk jaar verder kweken met de 10 beste volken. Dat wil zeggen: we helpen 80% van de genenpool om zeep. Na 1 jaar zijn er maar 10 sets van moerengenen over. Na vijf jaar zijn er op het eiland nog veel minder sets genen dan volken over.

De verantwoordelijke imkers hebben dit natuurlijk geweten en allerlei maatregelen genomen, anders is het niet te verklaren dat de bijen op het eiland het nog zoveel jaren hebben volgehouden, ondanks deze drastische inteelt van het beschikbare genenmateriaal.
Dat dit jaar de bijen zijn uitgestorven hoeft niks te maken te hebben met varroa, of welke oorzaak ook; de mateloze inteelt is meer dan voldoende verklaring.


PS: mutatis mutandis is hetzelfde verhaal natuurlijk op te hangen voor een willekeurige bijenstand op de wal maar daar wordt het verlies aan genetisch materiaal jarenlang automatisch gecompenseerd door aanvliegende vreemde darren; en juiste beste darren komen wellicht van het verste. Het is juist het adagio '˜van vreemde darren vrij' dat er voor zorgt dat zo'n eilandpopulatie vroeg of laat wel ten onder moet gaan.


Bijen selecteren is een wankel evenwicht tussen productieve en lieve bijen selecteren, want dan is de imker blij, en het toelaten van vreemde darren, want dan blijven de bijen gezond.
Als je het te goed doet kweek je inteelt en sterven de bijen uit of worden op z'n minst vatbaar voor plagen, als je het niet goed genoeg doet worden de bijen minder productief of minder lief.

Zo blijven de bijen toch een natuurproduct en worden nooit zo helemaal cultuur, als dieren die op individueel niveau worden geselecteerd en gedomesticeerd.

[Piet Jager]

Maarten,

Bij elkaar 1000+50 sets chromosomen

1.Interessant, maar die +50 moeren hebben ieder een dubbele set = 100

2. Als het bij de mijten op het eiland ook zo zou gaan, kan de varroa als vermoedelijke oorzaak worden verwaarloosd

!Piet

[Romée van der Zee]

Dag Maarten,
Twee jaar geeden is op het bevruchtigingsstation Schier, nog sperma ingevoerd vanuit de Bondsrepubliek.
Overigens heeft Robin Moritz (Oberursel) uitgebreid onderzoek gedaan naar de minimale populatie die nodig is om inteelt te voorkomen. Het is lang geleden dat ik het las, dus wie het beter weet moet me corrigeren, maar ik meen dat minimaal 200 volken nodig waren.
Romée

ps de Schierpopulatie bestond uit, dacht ik, maximaal 35 volken.

[Piet Jager]

Even de zaak in grote lijnen op een rijtje zetten.

De moer heeft 2 reeksen (setjes) chromosomen
2 x 16 = 32 chromosomen = diploïd (2 setjes)

De dar heeft 1 reeks (setje) chromosomen
1 x 16 = 16 chromosomen = haploïd (1 setje)

Op de chromosomen liggen de genen (de erfelijke eigenschappen).
Deze genen zijn gekoppeld aan de chromosomen.

-----------------------------------------------------------------------------

De koningin heeft dus 2 reeksen erffactoren van elk 16 chromosomen. Bij de reductiedeling (halvering v/h aantal chromosomen) t.b.v. de eicelvorming vindt er een willekeurige ontmenging plaats van de 32 chromosomen en zijn er in principe 2 tot de16e macht verheven = 65.536 variaties aan eicellen mogelijk. Gemiddeld hebben ze voor tenminste 50% dezelfde erffactoren gemeen.

Bij de zaadcelvorming van de dar vindt er een gewone celdeling plaats. De dar geeft daarom 100% gelijke zaadcellen door.

------------------------------------------------------------------------------

Bij de moer vindt er in de eicellen dus een recombinatie (herschikking) plaats van de chromosomen en dus ook van de genen (gekoppeld aan de chromosomen)

Bij de dar vindt geen recombinatie plaats, maar de dar is een onbevrucht eitje van de moer, waarin natuurlijk wel een recombinatie heeft plaats gevonden.

------------------------------------------------------------------------------

Het 1e jaar 50 bevruchte moeren met 100 setjes chromosomen en 1000 setjes chromosomen van de darren in hun spermatheek. Dus 100 + 1000 setjes chromosomen van Carnica individuen. Hiervan worden 50 volken met jonge moeren opgezet voor het volgend jaar, die bevrucht zijn door darren met chromosomen uit die 100 setjes.

Het 2e jaar zijn er dus 50 jonge bevruchte moeren (50 setjes chromosomen van hun vaders/50 setjes chromosomen van hun moeders = 100 setjes en een x-aantal (1000?) setjes in hun spermatheek, waarvan de chromosomen identiek zijn aan de chromosomen van die 50 moedersetjes)
Met die 100 verschillende setjes chromosomen moet de populatie het dus enige jaren doen.

Door de geïsoleerde eilandpositie komen er geen nieuwe setjes bij. Door gen-recombinatie binnen de populatie vindt er uiteraard een verschuiving, maar ook een verlies van genen plaats. Er komt dus op termijn een tekort aan diversiteit met als gevolg homozygotie cq inteeltverschijnselen.

!Piet

[Ed Pieterse]

Beste genetica experts,
Er is al jaren geleden onderzoek gedaan naar inteelt op Schiermonnikoog. Het bleek nog best mee te vallen en toch heeft men toen sperma vanuit Kirchhain ingevoerd en de populatie op Schier opgepept met wat fris "bloed".

Men heeft echter gedacht dat er, ook al gebruik je hetzelfde bestrijdingsmiddel, geen resistentie mogelijk was. De resistentie was toch pas in Zuid Limburg en nog lang niet op Schier.
Bovendien vertelde mij iemand dat er oude fluvalinaatstrips werden gebruikt. Ook op een geisoleerde locatie kan resistentie ontstaan!

Het is jammer en we moeten er zeker voor zorgen dat het weer goed komt. Toch blijft er in mijn achterhoofd rondspoken dat er iemand een streek heeft uitgehaald, maar bewijs dat maar eens. De Ambrosiushoeve was helaas niet geinteresseerd. We zullen volgend jaar eens zien, maar laten we er voor zorgen dat we steeds een backup houden voor Schier.

Ed Pieterse

[Oude Essink]

Hallo Romée,

Overigens heeft Robin Moritz (Oberursel) uitgebreid onderzoek gedaan naar de minimale populatie die nodig is om inteelt te voorkomen. Het is lang geleden dat ik het las, dus wie het beter weet moet me corrigeren, maar ik meen dat minimaal 200 volken nodig waren.
Romée

Lees het rapport Beetsma cs."Veredeling van de honingbij Apis Mellifera in Nederland" er nog eens op na. Na een uitgebreide berekening komen zij tot de conclusie:

In het geval er 50 koninginnen van een populatie van het vasteland (F=0) op een eiland geïsoleerd worden met de mogelijkheid van vrije paring...houdt zulks in,...dat er na 5 generaties van vrije paring..2,3% homozygotie is ontstaan.

Dit wil toch zeggen, dat in een populatie van 50 volken inteelt te verwaarlozen is.
hennie oes

[maartenkleijne]

Ik dacht ook dat 50 volken voldoende is bij vrije paring. Maar koninginneselectie en ongeschiktheid van een (groot) deel van de darren voor die lokatie maakt een einde aan het begrip vrije paring.
Bovendien neemt het optreden van homozygotie exponentieel toe zodra het eenmaal is begonnen, dus 2% na vijf jaar is niet 8 % na 20 jaar maar eerder richting 100%, zelfs bij vrije paring.
Je zou het probleem ook kunnen voorkomen door op Oost Ameland voor bijen te zorgen van een verwante stam, waarvan zo nu en dan wat topdarren de oversteek naar Schier wagen. Of anders moet je toch minimaal elke vijf jaar zorgen voor import van wat vreemde genen. De 'genetische vervuiling' die dat oplevert zal toch nooit de hele stam waardeloos maken, zeker niet als de import zorgvuldig kiest.
Het zal blijven boeien hoe de zwarte bijen op Texel zich ontwikkelen, met het bijbehorend importverbod.
In elk geval is het aantal immes daar veel meer dan 50, en wordt het importverbod nog wel eens overtreden (met varroa en al).

[Romée van der Zee]

Hennie,
Ik had ook eerst 45 volken staan, dat had ik niet moeten aanpassen.
Romée

[maartenkleijne]

Volgens mij zit in mijn weergave (zie boven) van het verloop van de darrengenen nog een domme denkfout: Het tweede jaar kunnen de 50 moeren nog maximaal 100 genetische darren voortbrengen, allemaal haploid, dus met 1 set genen . (Ik schreef eerder: 200)
Namelijk 50 darrengroepen met een set genen van haar moeder, en 50 met een set genen van haar vader. De 20 sets genen van de darren waardoor zij zelf bevrucht zijn worden niet doorgegeven naar de volgende generatie darren. Wel wordt 1 van de 20 (zoals Piet mij al corrigeerde) doorgegeven naar de volgende generatie moeren. Kortom: het verval van genetische variatie gaat nog veel harder dan ik al schreef.

Als we dat nu even doortrekken naar een regio op de '˜wal' waar de imkers overschakelen op gezamenlijke koninginneteelt krijgen we een soortgelijk plaatje.
Stel we hebben 50 imkers met totaal 500 volken, dat is 500 moerengenen (x2 want diploid) met bijbehorend 10.000 rondvliegende darrengenen. Ze slaan de handen ineen en gaan verder met 20 excellente volken die op de stand van de excellente volken bevruchte moeren voortbrengen. Binnen en paar jaar zijn er nog maar 20 sets moerengenen over, en 20x2=40 rondvliegende darrengenen. Dat wil zeggen 40/10.000=99.6% verlies aan genetische variatie. Meestal zijn er wel een paar eigenwijze of luie imkers die niet mee willen doen en die houden een deel van de oorspronkelijke variatie in stand. Maar al met al klinkt het mij best wel schrikbarend in de oren. En het lijkt logisch dat de hele populatie bij gebrek aan genetische variatie, zodra het een keer goed tegenzit, plotseling op onverklaarbare wijze ineen kan storten.
Anderzijds is het wel logisch dat een superbastaard als Buckfast, waar tal van rassen zijn ingekruist, het soms wonderwel doet.

NOOT ik ben mij ervan bewust dat ik steeds geen rekening houdt met de genetische herschikking van diploïde genen die elke generatie plaats vindt. Ik weet wel dat dat niet van overheersend belang is. Bovendien levert het sowieso geen nieuwe genen op alleen wel nieuwe combinaties die misschien handiger kunnen zijn. Voor de genetische diversiteit is het, dacht ik, niet van invloed.

Een ander punt van genetische zorg is dit: op een bevruchtingsstand wordt een veel groter aantal moeren bevrucht dan in een natuurlijke situatie. Dat betekent dat darren die kwalitatief onvoldoende zijn om in een natuurlijke situatie mee te mogen doen, alsnog kans kunnen krijgen om zich voort te planten. Als de natuur zegt: slechts 4% van de darren mag meedoen aan de voortplanting, moet daar een evolutionair voordeel aan kleven, anders is het evolutionaire verkwisting en dat verdwijnt dan snel en kan geen duizenden jaren zo doorgaan.