Bišu saimes sastāv no trim galvenajām kastām: bišu māte, daudzas darbinieces (sieviešu dzimuma) un trani (vīriešu dzimuma). Katra kasta pilda savas funkcijas, nodrošinot saimes dzīvotspēju, vairošanos un darba sadali. Tomēr bišu vairošanās procesā galvenie dalībnieki ir haploīdie trani un diploīdās bišu mātes.
Trani – vīriešu dzimuma bites
Trani ir vīriešu dzimuma bites, kurām raksturīga īpaša ģenētiskā izcelsme. To galvenā funkcija ir pārošanās ar jaunām bišu mātēm. Tas notiek lidojuma laikā, kura gaitā trani nodod spermu turpmākai olu apaugļošanai. Katrs trāns saražo aptuveni 10 miljonus ģenētiski identisku spermatozoīdu, kas ir ģenētiski identiski olai, no kuras attīstījies pats trāns.
Svarīgi pieminēt, ka ilgāka attīstības perioda dēļ tranu perējums ir ērces Varroa destructor mērķis. Trani, kas attīstījušies kopā ar ērcēm, ir ievērojami vājāki, un tikai ļoti neliela daļa spēj apaugļot bišu māti. Nekontrolējot ērču invāzijas līmeni, var rasties problēmas ar kvalitatīvu bišu māšu pārošanos.
Bišu mātes – unikāla dzīvības krātuve
Bišu māte ir galvenā saimes pārstāve. Unikāla bišu mātes īpašība ir spēja ilgstoši saglabāt spermas rezerves pēc pārošanās lidojumiem. Spermatozoīdi tiek glabāti īpašā orgānā – spermatekā. Jaunākie pētījumi parādīja, ka spermatekas šķidrums ir bioķīmiski aktīvs un tam piemīt īpašības, kas ļauj ilgi saglabāt spermas dzīvotspēju. Analizējot šī šķidruma sastāvu, konstatēts, ka tajā ir olbaltumvielu kompleksi, kas palīdz uzturēt pH līdzsvaru. Šķidrumā atklāts arī daudz antioksidantu, daži no tiem raksturīgi arī sēklinieku sekretam. Tas viss ļauj bišu mātei uzturēt dzīvotspējīgu spermas rezervi daudzus gadus, apaugļojot simtiem tūkstošu olu.
Pārošanās laiks un apstākļi
Pārošanās notiek lidojumā, gaisā, saulainās, siltās dienās ar vāju vēju. Bišu māte pārojas ar 10–20 dažādiem traniem, jo tas nodrošina saimes ģenētisko daudzveidību. Pārošanās laikā sperma no traniem nonāk spermatekā, bet trani pēc akta iet bojā. Pēc sekmīgas pārošanās bišu māte sāk dēt olas un paliek stropā visu atlikušo mūžu (līdz 3–5 gadiem), lai gan visražīgākā ir pirmajos 1–2 gados.
Ģenētiskā līdzība
Bišu mātei ir 16 hromosomu pāru, tas nozīmē, ka katru pāri veido divas hromosomas: viena mantota no viņas mātes, otra – no viņas tēva. Kad bišu māte dēj olu, no katra pāra tajā nejauši nonāk tikai viena hromosoma. Tāpēc katrai olai ir puse mātes ģenētiskās informācijas un tā ir apmēram par 50 % līdzīga mātei.
Bišu trāns attīstās no neapaugļotas olas, tāpēc tam ir tikai viens hromosomu komplekts, t. i., 16 hromosomas, kuras visas ir mantotas tikai no bišu mātes. Taču, tā kā bišu mātei ir divreiz vairāk (32), katrs trāns saņem atšķirīgu to komplektu (iepriekš minētā nejaušuma dēļ). Tādēļ visi brāļi trani ir atšķirīgi un nav precīzas mātes kopijas.
Kad trāna sperma apaugļo bišu mātes olu, veidojas ar divkāršu ģenētisko sastāvu apveltīts pēcnācējs: darbiniece vai bišu māte. Tas saņem visas 16 hromosomas no tēva (jo trānam ir tikai viens komplekts) un 16 nejauši atlasītas no mātes. Tātad šai darbiniecei ir 100 % tēva DNS un apmēram 50 % mātes DNS. Tas nozīmē, ka divām darbiniecēm, kuras cēlušās no vienas un tās pašas mātes un tā paša tēva, savstarpēji ir ap 75 % vienādu gēnu. Taču, ja darbiniecēm ir viena un tā pati māte, bet atšķirīgi tēvi, tām savā starpā ir tikai ap 25 % kopīgas ģenētiskās informācijas.
Interesanti, ka šī ģenētiskā tuvība ietekmē arī bišu uzvedību. Pētījumi parādīja, ka no tēva mantotie gēni biežāk veicina savtīgu uzvedību, jo šādi gēni raksturīgi tikai nelielai saimes daļai. Savukārt mātes gēni biežāk veicina kopienisku, altruistisku uzvedību, jo tie sastopami visā kolonijā. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc bites bieži izvēlas sadarboties, pat ja tas nozīmē, ka tās pašas neatstās pēcnācējus.