Найважливіші біологічні особливості процесу репродукції в бджіл

Відео: Як кліщ Варроа мігрує з рослин на бджіл Зараження бджіл

Найважливіші біологічні особливості процесу репродукції у медоносних бджіл: а) поліандрія- б) поєднання двох форм розмноження: партеногенезу (народження самців з незапліднених яєць) і гамогенеза (народження маток і робочих бджіл з запліднених яєць) - в) неможливість запліднення трутнем більше однієї матки.

Спробуємо їх розглянути уважно і знайти відповіді на багато питань, що цікавлять не тільки бджолярів, але і біологів-ентомологів.

Відомо, що поліандрія - спарювання бджолиної матки з декількома трутнями. Вперше це явище у бджіл відкрито російським ученим В.В.Тряско в 1951 р, що пояснило давно помічений факт народження від однієї матки Різноякісність потомства. Висловлювалося чимало гіпотез про походження і ролі поліандрії у бджіл в цьому випадку.

В.В.Тряско, розкриваючи велике число маток, які повертаються з шлюбного польоту, виявила невідповідність маси сперми в статевих шляхах і сперматеки матки кількості сперми в статевих органах трутня: в парних яйцеводах виявлялося в кілька разів більше сперми, ніж в статевих органах одного самця. Були відзначені повторні шлюбні вильоти маток і повернення їх з «шлейфом» - частиною статевих органів трутня. За розрахунками автора відкриття, матка злучається з 9-10 самцями. У більшості випадків їй не потрібні повторні вильоти: за один раз вона послідовно спаровується з декількома самцями. Така форма шлюбних відносин забезпечує тривалий (до 8 років) період активної репродуктивної функції матки. «Отрутневеніе» одно-дворічних маток - наслідок виснаження запасу сперми, отриманої при спарюванні. Така особливість шлюбних відносин трутнів з матками і наявність у матки сперматеки (семяприемника), розміри якої дозволяють вмістити насінну рідину від декількох самців, виробилися в процесі еволюції бджіл.

Це явище - основа збереження і активної життєдіяльності біологічної одиниці - сім`ї бджіл, а отже, і виживання виду.

Виникає питання: чому еволюція бджіл пішла по шляху виникнення і розвитку поліандрії? Цілком логічно припустити можливість альтернативного вирішення проблеми наповнення сперматеки матки достатньою кількістю насінної рідини, а саме еволюції по шляху збільшення спермопродуктивності трутнів. Однак природа відкинула такий шлях. Отже, для цього є більш важлива причина (або причини), ніж ступінь наповнення сперматеки матки. У чому вона полягає?

Щоб відповісти на це питання, необхідно розглянути роль іншої біологічної особливості бджіл, на перший погляд не має нічого спільного з Поліандрія - функціонування у них двох форм розмноження: партеногенезу (безстатеве розмноження) і гамогенеза (статеве розмноження).

Відомо, що з відкладених маткою запліднених яєць народжуються жіночі особини (матки і робочі бджоли), а з незапліднених - тільки самці (трутні). В еволюційному плані статеве розмноження - досконаліше, так як підвищує життєздатність потомства, його пристосованість до постійно мінливих умов навколишнього середовища, тобто сприяє виживанню виду. Так, може бути, було б краще, якщо б не тільки матки (і робочі бджоли), а й трутні народжувалися з запліднених яєць?

Природний відбір, як відомо, безжально відмітає все, що йде на шкоду увазі. Якщо в процесі тривалої еволюції у бджіл збереглося поєднання двох способів розмноження, значить, в цьому є біологічна доцільність, яка допомагає йому вижити в боротьбі за існування. У чому ж вона полягає?

Відповідь потрібно шукати в аналізі умов життя і розмноження бджіл у природі. Там немає пасік. Може трапитися (і, безсумнівно, нерідко трапляється) так, що поблизу від родини бджіл, що зайняла, наприклад, дупло дерева, може не виявитися ще однієї. У лісі, як відомо, не дуже часто зустрічаються дерева з дуплами, придатними для поселення бджіл, тобто обсягом не менше 25-50 дм³ (Хочу нагадати, обсяг одного дадановского корпусу понад 60 дм³). У разі роїння молода матка, що вийшла на обліт, з дуже великою ймовірністю спариться з трутнями зі своєї ж сім`ї, тобто народженими від тієї ж матері. Але ж це ж близкородственное спарювання, яке, як відомо, часто веде до виродження потомства, різкого зниження його життєздатності! Тоді виникає питання: чому ж бджоли протягом багатьох десятків тисячоліть НЕ виродилися і продовжують успішно існувати не тільки в умовах одомашнення, але і в природі?

Ось тепер стає зрозумілим біологічний сенс поєднання двох способів розмноження. У матки і трутня, нащадків однієї матері - різна спадковість: трутень, народжений з незаплідненого яйця, несе спадкові якості, передані тільки (умовно, в даний момент) від матері, а матка успадковує якості батька і матері, тобто у них різний набір генів . Тому близкородственное спаровування у бджіл не веде до виродження. Ось навіщо потрібно поєднання гамогенеза і партеногенезу: для забезпечення генетичної різноякісності самців і самок в бджолиної сім`ї.

Тепер знову повернемося до поліандрії. В процесі багаторічної практики штучного виведення маток щорічно відзначали факти народження різних родоначальниць з личинок, узятих з материнської сім`ї в один і той же день з осередків одного і того ж стільника. Так, в 2006 р з 38 прийнятих родиною-вихователькою личинок народилося 26 молодих маток сірого кольору (як їх мати), 7 світлих з явними ознаками жовтизни на тергитах і стернітов, 5 маток дуже темних, майже чорних. Приблизно таке ж співвідношення числа різних за кольором маток мало місце і в інші роки. Є підстави вважати, що разнокачественность маток-сестер проявляється не тільки відмінностями в забарвленні, але і в продуктивності сімей, схильності їх до роїння, характер печатки меду (суха, напівсуха, мокра), поведінці бджіл при огляді сімей. Тобто це генетично різноякісні потомство.

А тепер уявімо собі, що було б за життя бджіл в природі, якби все матки-дочки, що народилися в результаті роїння (включаючи рої «вторак» і «Третьяков»), яких за два-три роки життя матки-матері може бути досить велике число (до 12), були однаковими, тобто походили від одного батька? Близкородственное спаровування в наступних поколіннях (діти - внуки - правнуки) могло б негативно вплинути на життєздатність потомства.

Таким чином, цілком логічний відповідь на вищепоставлені питання: в чому ж полягає біологічна роль поліандрії у бджіл і навіщо виробилася в ході еволюції ця особливість? Вона необхідна для забезпечення генетичної різноманітності в потомстві маток, а через них в наступних поколіннях і трутнів.

Відео: Віруси

Цю ж роль виконує і третя зі згаданих особливостей біології медоносних бджіл - можливість запліднення трутнем тільки однієї матки. Відомо, що самець в результаті спарювання з маткою вмирає. Виникає питання: чому природа така жорстока по відношенню до нього? Може бути, було б краще, якби один трутень мав можливість осеменять декількох маток? Бджолам треба було б менше витрат на вирощування чоловічих особин, які не виконують в сім`ї ніяких робіт і є в певному сенсі «дармоїдами».

Можна припустити, що у предків сучасних медоносних бджіл на самому початку процесу виникнення Apis mellifera могла мати місце еволюційна гілка, в якій трутні були полігамними, тобто злучалися з декількома матками. Однак якщо вона і була, то виявилася тупиковою. Справа в тому, що спаровування одного трутня з декількома матками неминуче вело б до зменшення генетичної різноманітності в популяції бджіл. Найбільш сильні негативні наслідки полигамности трутнів проявлялися б у випадках запліднення одним самцем маток-сестер: їх потомство було б абсолютно генетично ідентичним, а спаровування народжених від них трутнів і маток неминуче повинно було привести до виродження, зменшенню життєздатності. Природний відбір в ході еволюції виробив механізм виключення самця, злучитися з самкою, з подальшої участі в репродукційному процесі. І тепер залучаються статевим феромоном, які виділяються дівочої маткою, кілька трутнів (до 10) один за іншим вступають в шлюбну зв`язок з нею, не звертаючи уваги на сумну долю попередника.

Таким чином, всі три розглянутих нами фактора - поліандрія, наявність двох форм розмноження, а також загибель трутня в процесі спарювання - служать одній меті - забезпеченню генетичної різноманітності потомства, що сприяє підвищенню життєвості як окремих сімей, так і регіональних (зональних) популяцій, а в цілому і виду медоносних бджіл. Склалися умови, що дозволяють запобігати негативним наслідкам нерідко мають місце випадків близькоспорідненого спаровування і забезпечують високу життєздатність і пристосовність до постійно мінливих умов навколишнього середовища.

У природних умовах блукання роїв в пошуках підходящого місця для поселення (дупло дерева, ущелина скель і т.п.) сприяє збагаченню генетичного потенціалу місцевих популяцій бджіл, тобто поліпшенню їх життєздатності. Як відомо, бджоляр вживає заходів до запобігання роїння, а в разі його виникнення ловить рої і поселяє їх тут же на пасіці. Щоб не допустити збіднення генетичного потенціалу разводимой на пасіці популяції бджіл, він повинен взяти на себе місію, яку в природі виконують блукаючі рої. Час від часу необхідно «доливати свіжу кров», набуваючи і використовуючи при штучному виведенні маток (а також трутнів) деяке число маток тієї ж породи, але з іншого регіону.

Сподіваємося, що медоносна бджола, одне з найдивовижніших творінь природи - до кінця віку буде жити і радувати людей своєю присутністю в навколишньому світі.

М.І.БОЛДИРЕВ,
доктор сільськогосподарських наук,
заслужений діяч науки Росії

Мічурінськ - наукоград РФ

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі