Bičių šeimas sudaro trys pagrindinės kastos: motinėlė, daugybė darbininkių (moteriškos lyties) ir tranai (vyriškos lyties). Kiekviena kasta atlieka savitą funkciją, užtikrinančią šeimos gyvybingumą, reprodukciją ir darbų pasidalijimą. Visgi bičių reprodukcijoje pagrindiniai veikėjai yra haploidiniai tranai ir diploidinės motinėles.
Tranai – vyriškos kilmės bitės
Tranai yra vyriškos lyties bitės, pasižyminčios išskirtine genetine kilme. Tranų pagrindinė funkcija apima poravimąsi su jaunomis motinomis. Tai vyksta skrydžio metu, kuriame tranai perduoda spermą būsimam kiaušinių apvaisinimui. Kiekvienas tranas pagamina maždaug 10 milijonų genetiškai identiškų spermatozoidų, kurie yra genetiškai identiški su kiaušinėliu, iš kurio pats tranas išsivystė.
Svarbu paminėti, kad dėl ilgesnio vystymosi periodo tranų perai yra erkių Varroa destructor taikinys. Tranai, vystęsi su erkėmis, yra ženkliai silpnesni ir tik labai maža dalis geba apvaisinti motinėlę. Nekontroliuojant erkių užkrėstumo galima susidurti su kokybiškų motinų apsiskraidymo problema.
Motinėlės – unikali gyvybės saugykla
Motinėlė yra pagrindinė šeimos atstovė. Unikali motinėlės savybė tai gebėjimas ilgą laiką išsaugoti spermos atsargas po poravimosi skrydžių. Spermatozoidai laikomi specialiame organe – spermatekoje. Naujausi tyrimai parodė, kad spermatekos skystis yra biochemiškai aktyvus ir turi savybių, leidžiančių ilgai išlaikyti spermos gyvybingumą. Analizuojant skysčio sudėtį nustatyta, kad jis turi baltymų kompleksų, kurie padeda palaikyti pH pusiausvyrą. Skystyje taip pat aptikta daugybė antioksidantų, kai kurie iš jų būdingi ir sėklidžių sekretui. Visa tai leidžia motinėlei palaikyti gyvybingą spermos atsargą daugelį metų, apvaisinant šimtus tūkstančių kiaušinėlių.
Poravimosi laikas ir aplinkybės
Poravimasis vyksta skrydžio metu, ore, esant saulėtoms, šiltoms dienoms su silpnu vėju. Motinėlė poruojasi su 10–20 skirtingų tranų, nes tai užtikrina šeimos genetinę įvairovę. Poravimosi metu sperma iš tranų keliauja į spermatėką, o tranai po akto žūsta. Po sėkmingo poravimosi motinėlė pradeda dėti kiaušinėlius ir lieka avilyje visą likusį gyvenimą (iki 3–5 metų), nors produktyviausia būna pirmaisiais 1–2 metais.
Genetinis panašumas
Bičių motinėlė turi 16 chromosomų porų, o tai reiškia, kad kiekviena pora sudaryta iš dviejų chromosomų: viena paveldėta iš jos mamos, kita – iš jos tėvo. Kai motinėlė deda kiaušinėlį, iš kiekvienos poros atsitiktiniu būdu į jį patenka tik viena chromosoma . Todėl kiekvienas kiaušinėlis turi pusę motinos genetinės informacijos ir yra apie 50 % į ją panašus.
Bičių tranas atsiranda iš neapvaisinto kiaušinėlio, todėl jis turi tik vieną chromosomų rinkinį, t.y., 16 chromosomų, kurios visos paveldėtos tik iš motinos. Bet kadangi motinėlė turi dvigubai daugiau (32), kiekvienas tranas gauna vis kitokį jų rinkinį (dėl anksčiau minėto atsitiktinumo). Dėl to visi broliai tranai yra skirtingi ir nėra tikslios motinos kopijos.
Kai trano sperma apvaisina motinėlės kiaušinėlį, susidaro dvigubos genetinės sudėties palikuonis: darbininkė arba motinėlė. Ji gauna visas 16 chromosomų iš tėvo (nes tranas turi tik vieną rinkinį) ir 16 atsitiktinai atrinktų iš motinos. Taigi, ši darbininkė turi 100 % tėvo DNR ir apie 50 % motinos DNR. Tai reiškia, kad dvi darbininkės, kilusios iš tos pačios motinos ir to paties tėvo, tarpusavyje turi apie 75 % vienodų genų.Tačiau jei darbininkės turi tą pačią motiną, bet skirtingus tėvus, jos tarpusavyje turi tik apie 25 % bendros genetinės informacijos.
Įdomu tai, kad šis genetinis artimumas veikia ir bičių elgesį. Tyrimai parodė, jog genai, paveldėti iš tėvo, dažniau skatina savanaudišką elgesį, nes tokie genai būdingi tik mažai daliai šeimos. Tuo tarpu motinos genai dažniau skatina bendruomenišką, altruistinį elgesį, nes jie pasitaiko visoje kolonijoje. Tai viena iš priežasčių, kodėl bitės dažnai pasirenka bendradarbiauti, net jei tai reiškia, kad jos pačios nepaliks palikuonių.