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한 벌통 안에는 알을 낳는 1마리의 여왕벌이 있으며, 여왕벌은 수벌이나 일벌보다 긴 몸과 둥근 배를 가지고 있다. 배는 끝이 뾰족하며 교미 후 산란기에는 배가 더욱 굵고 길어지지만 너비는 수벌만큼 넓지 못하다. 몸의 길이에 비해 작은 날개를 갖고 있으나 일벌의 날개보다는 크며, 일벌의 침이 낚시 바늘 모양인데 반해 여왕벌의 침은 실 바늘과 같아서 일벌과 달리 침을 쏘아도 복부 파열에 의한 죽음으로 이어지지 않는다.

여왕벌의 움직임은 점잖고 느리며 신중하나 필요에 따라선 빠를 수도 있다. 교미 후 알을 낳고 있는 여왕벌은 그 벌통이 심하게 소요를 일으키지 않았다면, 가장 어린 육아가 진행되는 소비 면에서 발견되며, 일반적으로 어린 일벌들에게 에워싸여서 경호(警護)를 받는다. 어린 일벌들은 여왕벌에게 먹이를 공급해 주고 안테나로 핥아주며 배설물 등을 청소해준다. 여왕벌은 야외 공중 교미에 의해서 한 마리 이상의 수벌과 교미하여 여왕벌이 살아 있는 동안에 사용할 수 있는 충분한 정자를 그들의 저정낭(貯精囊, spermatheca)에 갖고 있어, 필요에 따라서 수정란(일벌)과 무정란(수벌)을 낳는다. 일벌도 교미는 할 수 없지만 알을 낳을 수 있는 능력이 있다. 여왕벌이 갑자기 없어지게 된 경우, 일벌들은 무정란을 낳게 되고 따라서 일벌방에서 일괄적으로 영양분도 적게 먹고 자란 작은 크기의 수벌을 키우게 된다.

육아는 온대 지역에서 월동을 하고 난 이후, 이른 봄 5월 즈음 그 절정에 이르게 되는데, 환경이 좋을 경우 7월 말까지도 육아가 진행된다. 그 이후로 점차 육아 정도는 떨어지게 되고 11월에는 완전히 육아가 멈춘다. 육아의 절정 시기에 산란력이 뛰어난 여왕벌인 경우 하루에 약 1,500∼2,000개 정도의 알을 낳는다는 보고가 있다. 여왕벌이 없다고 하더라도 꿀벌들은 그들 특유의 냄새, 진동, 시각, 온도 등을 이용하여 함께 모이지만 여왕벌이 없이는 지속적이고 진정한 사회생활이 불가능하다. 9-옥소디시노익산(oxodecenoic acid)이라는 지방산을 여왕벌의 대시선(mandibular gland)으로부터 분비하여 일벌들을 유인하고, 대시선으로부터 분비되는 또 다른 알려지지 않은 물질(ethanol 류) 등과 함께 일벌들의 난소 발육을 억제하고 있다.

이 여왕벌 물질은 여왕벌 몸에서 분비하여 즉시 주위의 일벌들에게 전달되는데, 먹이 전달이나 잦은 상호 접촉에 의해서 봉군 전체로 퍼지게 된다. 만약 갑작스러운 여왕벌의 망실이 발생한 경우, 여왕벌 물질의 억제적 기능이 소멸되므로 일벌들은 5∼6시간 내로 새로운 여왕벌을 키우기 시작한다.

여왕벌의 갑작스러운 망실이 발생한 경우 1개 이상의 일벌방을 개조하여 변성 왕대 또는 비상 왕대(emergency queen cell)를 만든다. 이렇게 해서 만들어진 새 여왕벌이 이 봉군의 새로운 지배자가 되는데, 다른 일벌들과 함께 나중에 만들어지는 변성 왕대들을 파괴시켜 일군일왕(一群一王)의 원칙을 고수한다. 일벌들이 다른 왕대를 철저하게 지킨 경우 파괴시키지 못한 왕대로부터 나온 새로운 여왕벌과 전체 봉군의 지배권을 두고 두 여왕벌 간의 혈투를 벌이기도 한다.

여왕벌 소실과 함께 변성 왕대를 통한 새 여왕벌이 바로 만들어지지 못했을 경우, 무왕군 상태가 오래 지속되어 일벌들의 난소 발육이 진전되고 결국 무정란을 낳는 지경에까지 이르기도 한다. 또한 여왕벌이 갑자기 망실되는 경우가 아니라 자연적으로 산란 능력이 떨어지거나 여왕벌이 노쇠하여 일벌에 의해 여왕벌 교체가 이루어지는 경우가 있는데, 분봉(分蜂, swarm)과 갱개(更改, supersedure)가 바로 그와 같은 경우이다.

분봉은 봉군의 세력이 왕성하고 커짐에 따라 구 여왕벌이 봉군의 일부를 데리고 나가는 동시에 첫 분봉 왕대에서 태어난 처녀 여왕벌이 다른 분봉 왕대를 파괴하고 기존 봉군의 새 지배자가 되는 경우를 말한다. 만약 다른 분봉 왕대에 대한 일벌들의 철통같은 방어가 있는 경우, 다른 분봉 왕대의 새 여왕벌을 파괴시키지 못한 첫 처녀 여왕벌도 다시 일군의 일벌을 거느리고 2차 분봉을 하게 된다.

분봉과 갱개와 같이 자연적 여왕벌 교체인 경우 소비판 중앙에 있는 일벌방을 개조(변성 왕대)하지 않고 소비의 아래쪽과 바깥쪽에 분봉 왕대를 형성하여 새로운 여왕벌을 육성하게 된다. 변성 왕대의 여왕벌로 선발되는 애벌레는 2∼3일된 것으로 한다. 만약 3일 이상이 된 애벌레를 이용하여 여왕벌 육성을 시도하게 되면 일벌의 특징을 일부 갖는 불완전한 여왕벌을 생성시킬 수 있다. 따라서 최소한 2일된 애벌레가 왕대에서 자라기 시작하여 11일이 지나면 다 자란 여왕벌이 나오게 되고 다시 날씨가 허락하는 한, 공중 교미를 통하여 10일 이후에는 산란을 시작하게 된다. 따라서 여왕벌 망실 후 약 3주 내외(2일 + 11일 +10일 = 23일)에서 다시 신 여왕벌이 산란하는 것을 볼 수 있는 것이다.

분봉 왕대에서 출방하려는 여왕벌의 시도는 구 여왕벌의 분봉이 일어나기 전 일벌들에 의해 저지될 수 있다. 첫 번째 분봉이 나간 이후에 비로소 새 여왕벌이 왕대로부터 출방하도록 함으로써 한 벌통에 두 마리의 여왕벌이 동시에 있지 못하도록 하는 것이다. 마지막으로 분봉 왕대에서 나온 처녀 여왕벌은 더 이상 분봉을 나가는 대신, 일벌들의 관리와 방어가 소홀한 틈을 타서 나머지 분봉 왕대를 없애거나 출방 예정인 왕대 속의 여왕벌 경쟁자들을 제거하고 그 봉군의 지배자가 된다.

일벌들의 방어가 소홀한 약군에서는 첫 분봉 왕대의 새 여왕벌이 출방 후 10분도 안 되서 다음 출방 예정인 왕대로 가서는 구멍을 뚫고 자신의 복부를 밀어 넣어 침으로 자신의 경쟁자가 되는 그 두 번째 여왕벌을 찔러 죽인다. 그후 차례로 생긴 왕대를 일벌의 도움으로 제거하지만 대개의 경우 직접 양봉 농가들이 내검을 하며 보이는 왕대를 제거하게 됨으로써 이런 현상을 관찰하기는 쉽지 않다. 갱신 왕대인 경우는 봉군 자체가 약하여 여왕벌을 교체하고자 형성된 것이므로 오래된 여왕벌은 갓 태어난 새로운 여왕벌과 한동안 같은 소비에서 지내기도 하는데, 서로 부딪히는 경우가 생기면 나머지 하나가 죽을 때까지 서로 싸우게 된다.

여왕벌과 일벌 모두 암컷으로서 수정란에서 똑같이 발육 생장한 것으로 그들의 분화(分化, differentiation)는 유전적인 차이에서 오는 것이 아니고 섭취하는 먹이, 즉 영양적 차이에서 오는 것이다. 알 우화 후 3일까지는 여왕벌이 될 애벌레와 일벌이 될 애벌레에게 주는 먹이가 일벌들 하인두선에서 분비하는 로열젤리로서 똑같지만, 3일 이후부터 일벌이 될 애벌레에게는 꿀도 함께 먹이로 급여하고 여왕벌이 될 애벌레는 계속해서 내분비선에서 분비하는 로열젤리만을 먹여 육아 발달을 마치게 된다.

그러나 꿀벌 사회의 계급 결정은 오직 이러한 먹이의 구성 성분(quality) 차이로만 설명되어지지 않는다. Haydak(1993)은 여왕벌 방과 일벌 방 크기의 차이에서 비롯되는 애벌레 먹이의 양(quantity) 차이에서 계급 분화의 원인을 찾았다. 즉 일벌의 경우 여왕벌에 비해서 부족한 먹이 공급으로 여왕벌이 되기 위한 어떤 필수 영양소가 떨어져 결국 여왕벌로 자라나기 위한 내분비 체계를 발달시키지 못하는 결과를 초래하게 된다는 것이다. 이 여왕벌이 되기 위한 필수 영양소, 즉 분화를 일으키는 그 기능은 바로 여왕벌이 될 유충만이 먹는 로열젤리 성분 중 하나인데, 매우 일시적이며 저장을 하게 되는 경우 쉽게 없어진다.