Партеногенез у пчел кратко

Обновлено: 05.07.2024

ПАРТЕНОГЕНЕЗ (от греч. parthenos — девственница и genesis — происхождение), девственное размножение, одна из форм полового размножения, при котором развитие женских половых клеток (яйцеклеток) происходит без оплодотворения. Для пчёл характерен факультативный партеногенез, при котором яйца могут развиваться и посредством партеногенеза, и в результате оплодотворения. Как правило, из неоплодотворённых яиц развиваются самцы (трутни), из оплодотворённых — самки (рабочие пчёлы и матки). Таким образом, партеногенез определяет своеобразие женских и мужских особей пчелиной семьи, а пчелиная матка, откладывая оплодотворённые и неоплодотворённые яйца, регулирует её структуру. Наследственные признаки самцов, в т. ч. пол, определяются при развитии яйцеклетки, которая при созревании проходит редукционное деление (мейоз), приводящее к уменьшению числа хромосом вдвое (мейотический партеногенез). Эмбриональное развитие при партеногенезе начинается с дробления (последовательное деления ядра): первое деление ядра в неоплодотворённых яйцах происходит на 45 минут позже, чем в оплодотворённых.

Развиваясь из неоплодотворённых яиц, самцы наследуют признаки материнского организма (самки наследуют признаки как материнского, так и отцовского организмов). Особенности партеногенеза пчёл имеют существенное значение в племенной работе и селекции пчёл, т. к. при скрещивании матки и трутня разных пород их потомки женского пола будут гибридными, а трутни — чистопородными, и для племенных целей трутни, происходящие от чистопородных маток, спарившихся с трутнями другой породы, могут использоваться наравне с трутнями, полученными от чистопородных маток, спарившихся с трутнями той же породы.

В некоторых случаях рабочие пчёлы могут откладывать неоплодотворённые яйца, из которых также развиваются трутни. Иногда (чаще у южных пород пчёл) наблюдается партеногенетическое развитие женских особей, когда из неоплодотворённых яиц формируются не только самцы, но и самки — рабочие пчёлы и даже матки.

Партеногенез свойствен многим беспозвоночным животным. Среди насекомых впервые обнаружен польским пчеловодом Я. Дзержоном.

Партеногенез – это развитие потомства из неоплодотворенной яйцеклетки. У пчел из неоплодотворенного яйца получается самец (трутень), а из оплодотворенного – либо размножающаяся самка (матка), либо бесплодная самка (рабочая пчела) – в зависимости от того, чем рабочие пчелы будут кормить личинку.

Как матка откладывает яйца

Или – НЕ оплодотворять. Семяприемник соединен с яйцеводом специальным протоком. Если во время прохождения яйца по яйцеводу проток на короткое время открывается, то через него проходит около 10 сперматозоидов, оплодотворяющих яйцеклетку. Если проток не открывается, то яйцо остается неоплодотворенным – это будущий трутень.

Почему матка откладывает неоплодотворенные яйца? – Два варианта.
1) В семяприемнике матки отсутствуют сперматозоиды:

2) Матка (волосками на брюшке) почувствовала, что откладывает яйцо в специальную соту для трутней, и не стала открывать проток семяприемника. (Диаметр пчелиной соты составляет 5,5 мм, а трутневой – 7 мм, такую большую разницу трудно не почувствовать.)

Тяжелая жизнь трутней

Во-первых, сразу после спаривания трутни умирают (во время секса у них отрывается копулятивный орган вместе с частью брюшка). Во-вторых, осенью выживших (не спаривавшихся) трутней безжалостные рабочие пчелы выгоняют из улья наружу погибать от голода и холода.

В-третьих, (ближе к нашей с вами специализации), трутни имеют одинарный набор хромосом (16 штук) во всех клетках тела, т.е. они гемизиготны по всем признакам. Что это значит? – Хорошего мало.

Все наши с вами гены ходят парами (аллельными парами). Каждый ген у нас имеется в двух экземплярах – один ген от мамы (из яйцеклетки), другой от папы (из сперматозоида). При этом чаще всего нам достаточно только одного правильного (доминантного) гена из каждой пары, а второй ген может быть немножечко сломан (рецессивен) – никто этого и не заметит. Например: ген Н у человека отвечает за синтез в печени одного из факторов свертывания крови. Ген h – сломанный, содержит неправильную информацию, работающий фактор свертывания крови не получается. (Осталось еще сказать, что этот ген находится в половой Х-хромосоме, и можно, наконец, переходить к примеру.)

Х Н Х Н – здоровая женщина, у нее оба гена Н правильные.
Х Н Х h – здоровая женщина, потому что одного целого гена Н для жизни вполне достаточно.
Х h Х h – женщина, больная гемофилией – что делать, ни одного целого гена Н у нее не осталось. (Ген Х h довольно редкий, вероятность поймать его составляет около 1/6666. Вероятность получить сразу два таких редких гена составляет 1/6666 в степени два – примерно один из сорока миллионов.)

Х Н Y – здоровый мужчина (одного рабочего Н вполне достаточно).
Х h Y – мужчина, больной гемофилией. Вероятность мы помним – 1/6666.

75% родства

Половая клетка содержит в два раза меньше хромосом, чем соматическая. Следовательно, родитель отдает своему ребенку 50% имеющихся у него генов – родство между матерью и сыном составляет 0,5.

Родство между однояйцевыми близнецами стопроцентное, потому что у них совершенно одинаковый генотип.

Родство между родными братьями составляет 0,5 от отца плюс 0,5 от матери, делим на два – получаем те же самые 0,5. (Это, конечно, в среднем. Представим крайний случай – мать поместила в яйцеклетку для первого брата и яйцеклетку для второго брата совершенно одинаковые гены (повезло!), и отец сделал то же самое. В таком случае оба брата получат одинаковые гены и родство между ними составит 100%. В противоположном крайнем случае родство между братьями составит 0%. В среднем – получается 50%.)

Пчелиная матка помещает в яйцеклетку те же самые 50% своих генов, родство между самкой пчелы и ее потомством составляет 0,5.

Трутень производит сперматозоиды путем митоза (он и так уже весь гаплоидный, куда ему редукционно делиться), все сперматозоиды трутня получаются совершенно одинаковые, они несут весь его трутневой генотип. Стало быть, родство между трутнем и потомством составляет 100%.

Непонятно только, почему САМЫХ РОДНЫХ СУЩЕСТВ НА ЗЕМЛЕ – стопроцентно родных отцов-трутней пчелы осенью отправляют умирать… Мир жесток! И эту жестокость мужчины чувствуют первыми! А женщины – просто лучше умеют разжалобить.

Ну, хорошо, хорошо. Если быть точным, то пчелы выгоняют своих братьев, а не отцов (год или два назад погибших смертью храбрых во время спаривания).

Но если уж быть точным до конца, то родство на 75% чисто теоретическое: в среднем, с учетом разных отцов (каждая матка оплодотворяется множеством трутней), рабочие пчелы родственны друг другу никак не больше, чем на 0,5 (а то и гораздо меньше). Почему цифра 0,75 используется в эволюционных построениях – для меня загадка.

Неправильные пчелы

1) Диплоидные самцы
Женский пол у пчел получается, если организм является гетерозиготой по половым аллелям (всего этих аллелей 19). Нормальный трутень, как мы помним, гемизиготен – вот он и самец. Большинство диплоидных пчел имеет разные аллели данного гена, но есть и меньшинство: вероятность встречи двух одинаковых аллелей полового гена пчел равняется одной девятнадцатой в квадрате – это примерно 0,3%. Каждая трехсотая пчелка получает и от матки и от трутня одинаковые аллели полового гена, и, несмотря на диплоидность, превращается в трутня. Судьба диплоидных трутней незавидна – в пчелиной семье их личинки поедаются рабочими пчелами в течение 6 ч после выхода из яиц.

2) Трутовки
Рабочие пчелы, в принципе, могут сами откладывать яйца – яичники у них есть, хоть и недоразвитие (по сравнению с маткой). – Почему же они этого не делают? – Имеется два объяснения. Первое – рабочие пчелы поедают яйца, отложенные другими рабочими пчелами, так что такое откладывание получается просто бесполезным занятием. Второй механизм нежнее: рабочие пчелы подчиняются своей матке, любят ее. Любовь эта, как и у человека, основана на химических взаимодействиях: матка выделяет "маточное вещество" – феромон, который распространяются при общении пчел между собой.

Если пчелиная семья сильно разрастается (или с маткой случается что-то нехорошее), то маточного вещества начинает на всех не хватать, среди рабочих пчел возникают революционные настроения, и они приступают к производству новой королевской династии:

строят трутневые соты (более крупные; матка на автомате отложит туда неоплодотворенные яйца);
самостоятельно откладывают яйца (рабочие пчелы не имеют семяприемника, не могут спариваться с самцами, поэтому все потомство рабочих пчел является трутнями);
а матку, в принципе, революционерки могут вырастить из любого оплодотворенного яйца. Было бы оно. – А что если с маткой совсем плохо? Откуда тогда взять оплодотворенное яйцо?

3) Телитокический аутомиктический партеногенез
Раз уж вы дочитали такую длинную статью до конца – значит, вас не запугаешь хитрыми греческими словами – это я так, для красоты – как обычно, сложными терминами называются совсем простые понятия. Если из неоплодотворенного яйца развивается самец, то такой партеногенез называется арренотокия, а если самка – телитокия. У пчел редко, но все-таки встречается последний вариант.

Мы еще помним, что пчелиная самка обязана быть гетерозиготой по гену пола? – Помним. – Как достичь гетерозиготности без оплодотворения? – Очень просто: путем слияния ядра яйцеклетки с ядром одного из направительных телец. Часть яиц при этом получается гомозиготными (диплоидными трутнями), а вторая часть – гетерозиготными, самками (их дальнейшая судьба зависит от кормления). На пальцах:

клетка с генотипом Аа приступает к мейозу;
после первого деления мейоза получается две клетки – А и а;
второе деление мейоза – это фактически митоз. Каждая из полученных в первом делении клеток делится, и образуется четыре клетки – А, А, а, а;
и теперь одна из четырех клеток – яйцеклетка – сливается с одной из трех оставшихся.

Партеногенез встречается у многих социальных насекомых. Это однополая форма размножения. Партеногенез у пчел — обычное явление. Размножение у них нередко происходит без участия самцов.

Три разновидности особей

В любом улье установлена четкая иерархия и дисциплина. Каждая пчела выполняет свои обязанности. Они зависят от разновидности, возраста и других факторов.

Матка

В каждом улье только одна королева. Остальные улетают или их убивает соперница, иногда — в раннем возрасте. Чем быстрее пчеломатка перерабатывает корм, тем больше яиц успевает откладывать. Замечено, что особенности королевы влияют на поведение всего улья. После появления другой матки меняется характер сбора меда, агрессивность пчел, зимостойкость и пр.

Живут королевы до 5 лет. Особенно хорошо размножаются в первые 3 года. В это время они откладывают за сезон около 150–250 тысяч яиц.

Трутень

Оплодотворяют королеву трутни. Это пчелы-самцы. Длина тела достигает 17 мм, весят до 250 мг. Жала у трутня нет.

От трудовых обязанностей самцы освобождаются. Главная их забота — продолжение пчелиного рода. Поедают мед в больших количествах.

Сразу или спустя какое-то время после спаривания погибают. Ближе к осени пчелы выгоняют трутней из улья или убивают их.

Рабочие пчелы

Остальные пчелы в улье — рабочие. Это основная масса насекомых. Всегда самки. Половые органы недоразвиты. Размер насекомого — 12–14 мм, вес — до 115 мг.

Каждую секунду рабочая пчела что-то делает, например:

Условно делятся на два вида:

Полевые. Чаще выполняют работы вне улья: доставку пыльцы и пр. Это взрослые особи старше 3 недель.
Ульевые. Вскармливают расплод, ухаживают за пчелиным жилищем. Молодые особи. Работают за пределами улья только в крайнем случае.

Время жизни во многом зависит от сезона появления на свет. Пчелы, которые трудились летом, умирают максимум в 6 недель. Окуклившиеся только осенью живут около 6 месяцев.

Способы кладки яиц у пчел

Дальше пчеломатки откладывают до 3 тысяч яиц в сутки. Делает это они несколькими способами:

Откладывают яйца по более крупным ячейкам. Размер последних — 6,9–7,2 мм. Такие ячейки называют трутневыми. Рождаются из них самцы. Размеры ячеек пчеломатка измеряет с помощью волосков на теле.
Откладывают яйца в рабочие соты. Они более мелкие. Дальше королевы оплодотворяют яйца жидкостью из семяприемника. Из таких сот выходят будущие рабочие пчелы и матки.
Откладывают яйца в рабочие ячейки, но не оплодотворяет. Этот способ не является нормальным.

Партеногенез у пчел какое это размножение

Для формирования пчелы требуется небольшой набор генов. Причем каждое насекомое имеет индивидуальные признаки.

Пчеломатки используют не только партеногенез, но и основной способ размножения. В этом случае яйца откладываются в соты и оплодотворяются из семяприемника. Партеногенез у пчел встречается в нескольких случаях:

в ульях мало трутней;
матка стареет;
просто для получения самцов.

В результате однополого размножения, на свет появляются, как правило, трутни. Это называется аренотокией. Хотя иногда (редко) рождаются и самки. Для этого нужно, чтобы совпало несколько факторов. Партеногенез с получением самок называют телитокией.

Слишком активное однополое размножение приводит к ослаблению семьи. Появляется угроза постепенного вымирания. Хотя партеногенез пчел имеет и плюсы:

Спасает популяцию от вымирания. После потерь, происшествий число пчел быстро восстанавливается.
При обычном оплодотворении иногда встречается гомозиготность. При партеногенезе такие клетки обычно не встречаются.
Защищает от генетических нарушений.

Партеногенез у разных видов

Самый распространенный — Apis mellifera. У представителей этого вида партеногенез встречается часто и проявляется ярко. Трутни получают 32 хромосомы (гаплоидный набор).
У Apis Dorsata и Apis Florea после партеногенеза иногда появляются самки. То есть встречается телитокия. Однако не все пчеломатки способны давать такое потомство. Нужны определенные условия. Особи этих двух видов имеют набор из 8 хромосом. Иногда получаются диплоидные. Они имеют 16 хромосом.

Почему королева откладывает неоплодотворенные яйца в рабочие ячейки

Семенная жидкость в приемнике на брюшке закончилась.
Тяжелые условия жизни. В этом случае семенная жидкость есть, но она испорчена. Сперматозоиды погибли.

Почему в семенном мешке королевы нет спермы

Пустой семяприемник у пчеломатки бывает в следующих случаях:

мало корма;
проблемы с температурой и влажностью в улье;
нарушения дыхания, выделения.

Как вылечить партеногенез у пчел

Партеногенез у пчел — нормальное явление. Он бывает даже у здоровых, молодых маток. Для получения трутней семя не используется. Другое дело, когда партеногенезом злоупотребляют или неосемененный расплод оказывается в рабочих ячейках. В таких случаях желательно заменить матку.

Хотя иногда проблемы создают трутовки. Так называются рабочие пчелы, которые взяли на себя функции маток. Подобное случается, когда королевы нет или она сильно состарилась.

Рабочие пчелы тоже имеют половые органы. Просто они недоразвиты. Нет семяприемника. Поэтому откладывать яйца рабочие пчелы могут, а оплодотворять — нет.

Откладывает расплод трутовка неумело или небрежно:

Решение проблемы — такое же. Нужна пчеломатка. Выбирают один из вариантов:

Подсаживают другой (маленький) рой с королевой.
Выбирают хорошую солнечную погоду. Отвозят улей за несколько километров и вытряхивают. Все, кроме трутовки, находят обратную дорогу. Иногда ее не пускают обратно.
Запускают новую пчеломатку. Лучше, если трутовки уже нет. Иначе матку могут убить.
Ставят в улей соты с оплодотворенными пчелиными яйцами. Семья сама вырастит новую матку.

Партеногенез тоже считается половым размножением. Эта форма используется пчелами в любом случае. Иногда партеногенез нужен для спасения семьи. Главное — чтобы однополое размножение не стало основным.

Прежде чем начать обустраивать пасеку на участке, пчеловод обязательно должен ознакомиться с полным жизненным циклом у пчел. Только так можно обеспечить идеальные условия для обитания и, соответственно, повысить продуктивность насекомых. Важнейшим процессом жизненного цикла пчел является размножение и партеногенез, как одна из его форм. Что такое партеногенез у пчел и как протекает этот процесс – обо всем этом пойдет речь в данной статье.

Что такое партеногенез

Биологическое значение

Суть партеногенеза заключается в том, что размножение и развитие насекомых возможно без участия мужских особей и в ускоренном режиме. К партеногенезу склонны не только пчелы, но и другие виды насекомых, представители которых в большей степенны представлены самками. Если яйцеклетки оплодотворенные, то зачастую из них на свет появляются самки, а из неоплодотворенных – самцы. Подобная закономерность происходит в большинстве случаев, но не всегда. Подобным образом партеногенез участвует в регуляции соотношения полов того или иного вида.

Классификация

В научной среде партеногенез как уникальное биологическое явление классифицируется по нескольким критериям.

По половым отличиям организма. Различают андрогенез (партеногенез у мужских особей) и гиногенез (партеногенез у женских особей).
По особенностям протекания процесса. Различают рудиментарный партеногенез (прекращение зародышевого развития происходит на начальной стадии) и полный (формируется взрослая особь без прекращения зародышевого развития).
По методу размножения пчел. Различают искусственный (размножение происходит в лабораторных условиях) и естественный (особи размножаются в природной среде).

Обратите внимание! Партеногенез свойственен большому количеству беспозвоночных. Но среди насекомых это явление впервые обнаружил Я. Дзержон – пчеловод из Польши.

Преимущества

Если сравнивать партеногенез с традиционным способом размножения, то первый имеет целый ряд преимуществ:

с помощью партеногенеза насекомые могут быстро восполнить семейство после серьезных потерь, сохранив тем самым свою популяцию;
партеногенез помогает предотвратить гомозиготность (особое состояние, при котором гомологичные хромосомы несут одинаковые алели генов) генетического аппарата. Нередко данное явление замечается при традиционном половом скрещивании насекомых;
защита популяции пчел от различных патологий генетического характера.

На заметку! Партеногенез – это уникальная возможность контролирования популяции пчел и защиты насекомых от серьезных генетических заболеваний.

Разновидность пчелиной семьи

Только благодаря созданию небольшой группы пчелы могут рассчитывать на благополучное развитие. Каждая из созданных групп должна выполнять свои конкретные функции и вносить свой вклад в развитие семейства. Существует три основных группы пчел. Это матка , рабочая особь и трутень. Такое разделение помогает не только выжить колонии насекомых, но также увеличивать популяцию при необходимости и повышать свою продуктивность. Теперь подробнее о каждой из групп.

Матка

В любом улье, независимо от его размеров или местоположения, главной особью является матка. Она напрямую влияет на эффективность и жизнеспособность всей семьи. От скорости прорабатывания маткой корма зависит интенсивность кладки яиц и, следовательно, активность целого улья. На одну пчелосемью должна припадать одна зрелая матка, но не более. Если имеются сразу несколько пчеломаток , то некоторые из них могут в итоге погибнуть или просто покинуть улей в поисках новой семьи.

От темперамента и поведения матки может зависеть особенность сбора меда и поведение рабочих пчел. При смене пчеломатки все эти параметры могут сразу измениться.

Рабочая пчела

На плечи рабочих пчел возложены различные функции. В первую очередь, насекомые нужны для произведения следующих продуктов:

Средняя продолжительность жизни рабочих пчел составляет 5-7 месяцев. Это зависит от многих факторов, например, от обмена веществ у насекомых или интенсивности выполнения своих обязанностей в улье. Но нередко пчелы доживают и до 9-месячного возраста.

Трутень

Еще одна группа, входящая в состав пчелиной семьи – это трутни. Они играют важную роль в жизни улья, но в то же время трутни считаются временными обитателями. Основная задача трутней заключается в оплодотворении маток , за счет чего популяция и продуктивность семьи увеличивается. Трутни не одарены органами защиты или нападения, например, жалом . Пасечники держат трутней в ульях на протяжении периода сбора меда, после чего особей выгоняют. Нередко трутней после медосбора просто умерщвляют.

Обратите внимание! Трутни часто умирают естественным путем. Как правило, это происходит после спаривания с маткой, а точнее через 2-3 недели после данного процесса.

Результат телитокии

Появление трутней в улье – это далеко не единственный результат партеногенеза. Нередко набор хромосом в период формирования личинки пчелы удваивается. За счет таких изменений у особи появляются основные признаки самки. Но по достижению зрелого возраста такие насекомые уже имеют существенные отличия, по которым опытные пчеловоды их вычисляют среди сородичей. Но о каких именно отличиях идет речь? Читайте ниже.

Имеющиеся отличия

По внешним признакам все трутни, которые являются следствием партеногенеза пчел, абсолютно одинаковые. Но в случае с самкой, которая родилась в результате телитокии, все с точностью до наоборот. Она обязательно будет отличаться от своих сородичей.

К основным отличиям пчел, которые родились в результате телитокии, относятся:

измененные зазубрины на челюсти;
другие пыльцевые щеточки;
брюшко стало блестящим и обрело конусообразную форму;
тело молодых особей более крупное;
появившаяся особь из яичка немного напоминает рабочую пчелу по внешних данным.

На заметку! Возможно искусственное оплодотворение рабочей особи. В итоге получатся особи, одарены тройным набором хромосом.

Какие есть минусы

Благодаря телитокии пчелы получат полноценные женские половые признаки, потому через некоторое время, когда особь повзрослеет, она сможет участвовать в пополнении семейства. Но основной минус телитокии как раз в этом и заключается. Личинки будут появляться всегда слабые и с разными заболеваниями. Следовательно, их выживаемость будет достаточно низкой. Рано или поздно это приведет к полному вымиранию пчелиного семейства.

Поиск трутовок

Даже опытным пчеловодам порой бывает трудно найти трутневую пчеломатку. Но это важно, ведь будущее всего пчелиного семейства зависит от трутовок. Например, если улей резко теряет свою продуктивность, то в первую очередь подозрения должны упасть именно на трутовок. Для поиска нужно провести визуальный осмотр улья. Первое, с чего нужно начать осмотр – это плодовые соты. Если матка молодая и здоровая, то яйца должны быть сложены равномерно по всему периметру.

Обратите внимание! Для предотвращения появления трутовок в улье рекомендуется заменять матку. Проводить замену нужно регулярно.

После осмотра плодовых сот внимание следует обратить на сами ячейки. Если здоровая пчеломатка откладывает всего по одному яйцу в каждую ячейку, то трутовка может откладывать и по 2-3 штуки в каждую из ячеек. Этим и объясняется низкая продуктивность трутневых маток, поскольку развитие двух личинок в одной ячейке часто приводит к их гибели. Лишь иногда личинкам удается выжить.

Нужно ли это делать?

Не всегда поиск трутневых особей эффективен и дает желаемый результат. На фоне обычных пчел трутовки могут теряться, поэтому даже опытные пасечники не могут определить такое насекомое. Но даже если поиск увенчался успехом, а трутовки были обнаружены и уничтожены, это еще не значит, что необходимые результаты будут достигнуты. Рой может не принять даже сильную и здоровую матку. Как показывает практика, в большинстве случаев пчелы просто отторгают новую королеву.

Партеногенез у разных видов пчел

Существует всего 7 видов медоносных пчел и все они принадлежат роду Apis. Apis Mellifera является одним из наиболее распространенных видов. При удваивании их гаплоидного набора, который состоит из 16 хромосом, получается 32 пары. Именно самцы, которые появились на свет благодаря партеногенезу, имеют гаплоидный набор. Но далеко не для всех видов пчел данный набор хромосом является типичным. Например, виды Florea и Dorsata имеют по 8 хромосом.

Из оплодотворенного яйца могут появится трутовки (по результатам исследования Дикеля), но в итоге они будут диплоидными и, как следствие, нежизнеспособным. Если говорить о неоплодотворенном яйце, то из него на свет появляются самки и трутни, но самки являются результатом телитокии. Подобные опыты помогут выявить породы пчел, иммунная система которых может быть устойчивой к различным заболеваниям, например, к варроатозу .

FAQ. Часто задаваемые вопросы

Это форма полового развития организма из неоплодотворенной клетки.

На самом деле, не только пчелы способны к такому типу полового развития. Способность отмечена у членистоногих и позвоночных животных, а также у некоторых видов растений.

Есть всего 7 видов пчел, которые способны приносить мед. Все они относятся к роду Apis.

Разновидность партеногенеза, при которой самки появляются из неоплодотворенных яиц.

Это рабочие пчелы, которые способны откладывать неоплодотворенные яйца.

Первым, кому посчастливилось открыть данное явление, был известный польский пчеловод Ян Дзержон.

Приступая к обустройству пасеки на участке, каждый фермер должен обязательно изучить весь жизненный цикл пчёл. Благодаря этому можно добиться высокой продуктивности насекомых, а также создать для них наиболее оптимальные условия в том либо ином жизненном цикле. Одним из наиболее важных процессов среди них считается размножение. В статье будут рассмотрены главные особенности и тонкости такой формы этого процесса, как партеногенез.

Партеногенез у пчёл — какое это размножение?

Науке известно несколько способов размножения организмов. Получение новой особи может происходить во время скрещивания яйцеклетки женского организма и сперматозоида мужского, либо в формировании нового организма берут участие исключительно женская особь и её яйцеклетки. Такой процесс известен под названием партеногенез и может быть присущ птицам, насекомым и микроорганизмам. Он представляет собой одну из форм полового размножения, отличаясь от почкования дрожжей и прочих способов бесполого.

Знаете ли вы? В древности медоносные пчёлы были распространены исключительно на территории Европы, Азии и Африки. В остальных частях света они появились только после XVI века благодаря искусственному переселению.

У пчёл процесс предусматривает формирование особи из достаточно узкого набора генов. Это позволяет получить специфический генотип из всего небольшого объёма генетических материалов. Но несмотря на это, каждая особь получает уникальные признаки. Зачастую пчеломатка откладывает зрелые яйца в соты, которые по мере кладки оплодотворяются из её семяприёмника. В нём находится генетический материал самца после спаривания, который сохраняется здесь определённое время. Партеногенез возникает в том случае, если в семье недостаточно самцов для оплодотворения маток либо как следствие её старения.

Партеногенез у пчел.

Партеногенез имеет некоторые преимущества перед размножением с участием обоих полов:

это явление является уникальным способом сохранения популяции насекомых, так как помогает мгновенно восполнить потери семейства вследствие какого-либо происшествия;
помогает избежать гомозиготности генетического аппарата насекомых, что часто наблюдается при половом скрещивании;
даёт возможность обезопасить популяцию от разнообразных генетических патологий.

В результате партеногенеза появляются самцы-оплодотворители (трутни), поэтому часто процесс носит название аренотокия. Однако при сочетании определённых факторов из неоплодотворённых яиц могут возникать и особи женского пола со всеми присущими половыми признаками. В этом случае говорят о так называемой телитокии.

Три разновидности особей

Благополучное существование и развитие пчёл обусловлено созданием насекомыми небольшой группы. В каждой из них любая особь носит индивидуальное предназначение и выполняет особую роль. Это предусматривает их градацию на определённые группы: матки, трутни и рабочие особи.

Только так насекомые смогут не только выжить, но и удвоить своё количество, а также достигнуть повышенной продуктивности, необходимой человеку в его хозяйственной деятельности.

Матка

Матка является главной особью в любом улье: от её продуктивности зависит жизнеспособность и эффективность семьи. Чем быстрее она перерабатывает корм, тем интенсивнее происходит кладка яиц, что и влияет на активность улья. Каждая пчелосемья содержит в себе не более 1 зрелой и продуктивной пчеломатки. Остальные либо погибают вследствие конкуренции, либо по мере взросления покидают улей, создавая новую семью.

Важно! Агрессивность, зимостойкость и особенности сбора мёда у рабочих пчёл напрямую зависят от поведения и темперамента матки: эти характеристики часто кардинально меняются после её замены.

Продолжительность жизни матки составляет не более 5 лет, при этом особая продуктивность наблюдается в течение 2 лет со дня взросления. После этого её активность снижается в разы, что вызывает мгновенное пополнение семьи трутнями. По этим причинам в процессе интенсивного пчеловодства каждые 2 года проводят замену пчеломатки.

Трутень

Несмотря на свою важность в улье, трутней относят к временным обитателям семейства. Их главная задача — оплодотворять молодых маток, что обеспечивает рост и продуктивность семьи. Они не имеют жала и прочих органов защиты. Держат их в ульях на протяжении всего периода медосбора, после чего рабочие пчёлы их выгоняют либо умерщвляют.

Но зачастую трутни погибают естественным путём, примерно через 2–3 недели после спаривания. Кроме того, трутни являются индикатором продуктивности семьи: их отсутствие на период зимовки говорит о сильной матке, в то время как появление свидетельствует о её старении.

Рабочие пчёлы

Рабочие особи представляют собой женских насекомых с неразвитыми половыми органами. Они составляют основную массу, поэтому их количество в одной семье может доходить до нескольких тысяч. Такие особи занимаются сбором нектара и производством мёда, уходом за молодыми личинками и маткой.

Кроме того, побочным продуктом их развития также служит накопление пыльцы, прополиса, воска и прочих важных в пчеловодстве продуктов. Длительность их жизни часто не превышает 6–9 месяцев, поэтому пополнение их количества и является главным условием здоровой и продуктивной пчеломатки.

Телитокия и её результат

Как упоминалось выше, результатом партеногенеза может быть не только появление трутней. Часто во время формирования личинки происходит удваивание набора хромосом, благодаря чему особь приобретает признаки самки. Однако такое насекомое часто имеет некоторые особенности, отличающие его от сородичей.

Знаете ли вы? Пчелиная матка считается самым безопасным обитателем улья. Даже в разгневанном состоянии она не способна входить в агрессивный контакт и жалить.

Внешние отличия

Полученные вследствие телитокии пчёлы будут иметь следующие отличия:

особь приобретёт признаки матки либо отдалённо будет напоминать рабочую особь;
достаточно крупные размеры;
брюшко отличается конусообразной формой и глянцевым отблеском;
строение пыльцевых щёточек и прочих придатков ротового аппарата будут иметь нехарактерную форму и размеры;
вследствие оплодотворения насекомые дадут тройной набор хромосом.

Недостатки

Рождённая вследствие телитокии матка будет иметь полноценные женские признаки, поэтому по мере взросления она станет абсолютно пригодна для пополнения семейства. Однако часто в этом заключается и главный её недостаток. Она будет давать слабых личинок, со всевозможными патологиями и низкой выживаемостью. Постепенно это приведёт к вырождению всей популяции и стремительной гибели семейства.

Особенности поиска трутовок

Определить трутневую пчеломатку достаточно тяжело, однако от этого зависит будущее всего семейства. Следовательно, если продуктивность улья резко падает, нужно в первую очередь заподозрить в этом трутовок и бросить все силы на борьбу с ними. Для этого в первую очередь следует произвести осмотр состояния пчелиного домика изнутри. В первую очередь, осмотру следует подвергнуть плодовые соты: здоровые и молодые матки откладывают яйца равномерно, по всему периметру ячеек.

Важно! Чтобы избежать появления трутовок, следует периодически проводить замену маток. При этом лучше всего семейство реагирует на молодую и оплодотворённую королеву.

В свою очередь трутовки откладывают их группами либо с многочисленными пропусками по всей территории сот. Также следует тщательно осмотреть и сами ячейки: трутневая матка откладывает в каждую из них по 2 и более яиц, в то время как продуктивная кладёт в одну ячейку не более одного. С этим связывают также и низкую продуктивность трутовок, так как развитие в одной ячейке 2 личинок практически всегда приводит к гибели обоих.

Однако поиск трутовок часто не даёт положительного результата: они теряются на фоне рабочих пчёл, поэтому отделить такое насекомое от роя практически не возможно. При этом, даже в случае успеха, ловля и уничтожение трутовки не даёт необходимых результатов. Даже при подселении сильной и половозрелой матки рой в большинстве случаев не воспринимает новую королеву.

Партеногенез у разных видов

Все представители культурных разновидностей пчёл относят к так называемому роду Apis. Несмотря на общие морфологические и метаболические особенности, каждый из них отличается собственными тонкостями прохождения партеногенеза и его активностью. Самый известный и распространённый подвид насекомого Mellifera являет собой одного из наиболее ярких представителей однополого размножения. Это насекомое достаточно часто формирует гаплоидный набор хромосом, что и обеспечивает появление трутней. В таком случае особь приобретает 32 хромосомы.

Этой особенностью отличается большинство представителей рода Apis, однако некоторые виды имеют несколько другой генетический аппарат. Например, пчёлы Dorsata, а также Florea отличаются набором из 8 хромосом. Это даёт возможность получить диплоидную особь, генетический аппарат которой будет состоять из 16 хромосом. Это способствует развитию телитокии, однако далеко не каждая особь из этих видов способна к процессу. Соответственно, трутовки рождаются только при определённых факторах.

Под партеногенезом у пчёл понимают специфическую систему размножения, которая не предусматривает вовлечение в процесс мужских клеток. Это достаточно распространённое явление у этих групп насекомых, однако оно не является естественной нормой. Партеногенез — ответная реакция на гибель трутней либо на всевозможные проблемы с оплодотворением маток. Со временем он приводит к вырождению семьи, грозя для неё медленной гибелью.

Читайте также: