Важнейшие биологические особенности процесса репродукции у пчел

Важнейшие биологические особенности процесса репродукции у медоносных пчел: а) полиандрия; б) сочетание двух форм размножения: партеногенеза (рождение самцов из неоплодотворенных яиц) и гамогенеза (рождение маток и рабочих пчел из оплодотворенных яиц); в) невозможность оплодотворения трутнем более одной матки.

Попытаемся их рассмотреть внимательно и найти ответы на многие вопросы, интересующие не только пчеловодов, но и биологов-энтомологов.

Известно, что полиандрия — спаривание пчелиной матки с несколькими трутнями. Впервые это явление у пчел открыто российским ученым В.В.Тряско в 1951 г., что объяснило давно замеченный факт рождения от одной матки разнокачественного потомства. Высказывалось немало гипотез о происхождении и роли полиандрии у пчел в этом случае.

В.В.Тряско, вскрывая большое число маток, возвращающихся из брачного полета, обнаружила несоответствие массы спермы в половых путях и сперматеке матки количеству спермы в половых органах трутня: в парных яйцеводах оказывалось в несколько раз больше спермы, чем в половых органах одного самца.

Были отмечены повторные брачные вылеты маток и возвращение их со «шлейфом» — частью половых органов трутня. По расчетам автора открытия, матка спаривается с 9–10 самцами. В большинстве случаев ей не требуются повторные вылеты: за один раз она последовательно спаривается с несколькими самцами.

Такая форма брачных отношений обеспечивает длительный (до 8 лет) период активной репродуктивной функции матки. «Отрутневение» одно-двухлетних маток — следствие истощения запаса спермы, полученного при спаривании.

Такая особенность брачных отношений трутней с матками и наличие у матки сперматеки (семяприемника), размеры которой позволяют вместить семенную жидкость от нескольких самцов, выработались в процессе эволюции пчел.

Это явление — основа сохранения и активной жизнедеятельности биологической единицы — семьи пчел, а следовательно, и выживания вида.

Возникает вопрос: почему эволюция пчел пошла по пути возникновения и развития полиандрии? Вполне логично предположить возможность альтернативного решения проблемы наполнения сперматеки матки достаточным количеством семенной жидкости, а именно эволюции по пути увеличения спермопродуктивности трутней. Однако природа отвергла такой путь. Следовательно, для этого есть более важная причина (или причины), чем степень наполнения сперматеки матки. В чем она заключается?

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть роль другой биологической особенности пчел, на первый взгляд не имеющей ничего общего с полиандрией — функционирование у них двух форм размножения: партеногенеза (бесполое размножение) и гамогенеза (половое размножение).

Известно, что из отложенных маткой оплодотворенных яиц нарождаются женские особи (матки и рабочие пчелы), а из неоплодотворенных — только самцы (трутни).

В эволюционном плане половое размножение — более совершенно, так как повышает жизнеспособность потомства, его приспособляемость к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, то есть способствует выживанию вида. Так, может быть, было бы лучше, если бы не только матки (и рабочие пчелы), но и трутни рождались из оплодотворенных яиц?

Естественный отбор, как известно, безжалостно отметает все, что идет во вред виду. Если в процессе длительной эволюции у пчел сохранилось сочетание двух способов размножения, значит, в этом есть биологическая целесообразность, помогающая ему выжить в борьбе за существование. В чем же она состоит?

Ответ нужно искать в анализе условий жизни и размножения пчел в природе. Там нет пасек. Может случиться (и, несомненно, нередко случается) так, что поблизости от семьи пчел, занявшей, например, дупло дерева, может не оказаться еще одной. В лесу, как известно, не очень часто встречаются деревья с дуплами, пригодными для поселения пчел, то есть объемом не менее 25–50 дм³ (хочу напомнить, объем одного дадановского корпуса более 60 дм³).

В случае роения молодая матка, вышедшая на облет, с очень большой вероятностью спарится с трутнями из своей же семьи, то есть рожденными от той же матери.

Но ведь это же близкородственное спаривание, которое, как известно, часто ведет к вырождению потомства, резкому снижению его жизнеспособности! Тогда возникает вопрос: почему же пчелы на протяжении многих десятков тысячелетий не выродились и продолжают успешно существовать не только в условиях одомашнения, но и в природе?

Вот теперь становится понятным биологический смысл сочетания двух способов размножения. У матки и трутня, потомков одной матери — разная наследственность: трутень, рожденный из неоплодотворенного яйца, несет наследственные качества, переданные только (условно, в данный момент) от матери, а матка наследует качества отца и матери, то есть у них разный набор генов. Поэтому близкородственное спаривание у пчел не ведет к вырождению. Вот зачем нужно сочетание гамогенеза и партеногенеза: для обеспечения генетической разнокачественности самцов и самок в пчелиной семье.

Окончание ►

М.И.БОЛДЫРЕВ,
доктор сельскохозяйственных наук,
заслуженный деятель науки России

Мичуринск — наукоград РФ

«

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

»