Mesilasperet moodustavad kolm põhikasti: mesilasema, rohked töömesilased (emased) ja leskmesilased (isased). Iga kast täidab eri funktsiooni, mis tagab pere elujõulisuse, paljunemise ja tööjaotuse. Siiski on mesilaste paljunemises peamised osalised haploidsed leskmesilased ja diploidsed mesilasemad.
Leskmesilased – isased mesilased
Leskmesilased on isased mesilased, keda iseloomustab eripärane geneetiline päritolu. Nende põhiülesanne on paarumine noorte mesilasemadega. See toimub lennu ajal, mille käigus leskmesilased annavad üle sperma tulevaste munade viljastamiseks. Iga leskmesilane toodab umbes 10 miljonit geneetiliselt identset spermatosoidi, mis on geneetiliselt identsed selle munarakuga, millest leskmesilane ise arenes.
Tähtis on mainida, et pikema arenemisaja tõttu on leskmesilaste haue lesta Varroa destructor sihtmärk. Lestadega arenenud leskmesilased on märgatavalt nõrgemad ja vaid väga väike osa neist on võimeline mesilasema viljastama. Kui lesta nakatumist ei kontrollita, võib ette tulla probleeme kvaliteetsete mesilasemade paarumislendudega.
Mesilasemad – ainulaadsed elureservuaarid
Mesilasema on pere peamine esindaja. Mesilasema ainulaadne omadus on võime säilitada paarumislendude järel sperma varusid pikka aega. Spermatozoidid hoitakse spetsiaalses elundis – spermateegis. Uuemad uuringud on näidanud, et spermateegi vedelik on biokeemiliselt aktiivne ja sellel on omadused, mis võimaldavad sperma eluvõime pikaajalist säilimist. Vedeliku koostise analüüs näitab, et selles on valgukomplekse, mis aitavad hoida pH-tasakaalu. Vedelikus on leitud ka rohkesti antioksüdante, millest mõned on iseloomulikud ka munandite sekreedile. Kõik see võimaldab mesilasemal hoida elujõulist spermavaru aastaid, viljastades sadu tuhandeid mune.
Paarumise aeg ja tingimused
Paarumine toimub lennu ajal, õhus, päikesepaisteliste ja sooja ilma ning nõrga tuulega päevadel. Mesilasema paarub 10–20 erineva leskmesilasega, sest see tagab pere geneetilise mitmekesisuse. Paarumise ajal liigub leskmesilaste sperma spermateeki, ja leskmesilased hukkuvad pärast akti. Pärast edukat paarumist hakkab mesilasema mune munema ja jääb kogu ülejäänud eluks tarusse (kuni 3–5 aastaks), ehkki kõige produktiivsem on ta esimesel 1–2 aastal.
Geneetiline sarnasus
Mesilasemal on 16 kromosoomipaari, mis tähendab, et iga paar koosneb kahest kromosoomist: üks on pärit tema emalt, teine – tema isalt. Kui mesilasema mune muneb, satub igast paarist juhuslikult munasse vaid üks kromosoom. Seetõttu sisaldab iga muna pool ema geneetilisest teabest ja on temaga umbes 50 % sarnane.
Leskmesilane areneb viljastamata munast, mistõttu tal on vaid üks kromosoomikomplekt, s.t. 16 kromosoomi, mis kõik on pärit ainult emalt. Kuid kuna mesilasemal on neid kahekordselt (32), saab iga leskmesilane neist alati erineva komplekti (tänu eelmainitud juhuslikkusele). Seetõttu on kõik lesed-vennad omavahel erinevad ega ole ema täpsed koopiad.
Kui leskmesilase sperma viljastab mesilasema muna, tekib kahe genoomikomplektiga järglane: töömesilane või mesilasema. Ta saab isalt kõik 16 kromosoomi (sest leskmesilasel on vaid üks komplekt) ja emalt 16 juhuslikult valitut. Seega on sellel töömesilasel 100 % isa DNA-d ja umbes 50 % ema DNA-d. See tähendab, et kaks töömesilast, kes on pärit samast emast ja samast isast, jagavad omavahel umbes 75 % geene. Kui aga töömesilastel on sama ema, kuid erinevad isad, jagavad nad omavahel vaid umbes 25 % ühist geneetilist infot.
Huvitav on see, et see geneetiline lähedus mõjutab ka mesilaste käitumist. Uuringud on näidanud, et isalt päritud geenid soodustavad sagedamini isekat käitumist, sest sellised geenid on omased vaid väikesele osale perest. Ema geenid seevastu soodustavad sagedamini kogukondlikku, altruistlikku käitumist, kuna need esinevad kogu koloonias. See on üks põhjusi, miks mesilased valivad sageli koostöö, isegi kui see tähendab, et nad ise ei jäta järglasi.