Высоким качеством трутней считается не только их наследственность. Матки, получившие высококачественную сперму, способны создать сильные семьи. Что же определяет качество спермы?
Для вывода молодых маток пчеловод прилагает много усилий. Однако по большей части трутням не уделяет много внимания. При выборе отцовских семей такое ценное качество как качество спермы трутней, напротив, остается незамеченным. Также и среди ученых только редкие занимаются этой темой. И влияние условий выращивания трутней изучается очень мало. Из этого выходит, что только самые сильные способны оплодотворить маток. Правда, действительность этого высказывания известна давно, но этим и ограничивается.
При внешней проверке установлено, что молодые, неплодные матки, откладывающие трутневые яйца, должны заменяться. Чаще всего изучение таких маток показывает, что так называемый семенной пузырек сперматеки не заполнен спермой. При хорошем оплодотворении маток семенной пузырек должен содержать от четырех до шести миллионов спермиев. Если внутри находится менее 500000 спермиев, то трутовочность маток является результатом недостаточного запаса спермы.
Часто причиной являются неблагоприятные погодные условия в период спаривания. Если матки в возрасте 10-20 дней из-за продолжительного дождливого периода не могут вылетать, они плохо спариваются с малым числом трутней и начинают яйцекладку. Количество спермиев в таком случае часто так незначительно, что запаса явно недостаточно.
Другой причиной является сложное трудное спаривание. Как показали эксперименты, проводимые учеными из Halle и Oberursel совместно с французами, маткам делали только определенное количество спариваний. Масса сохраняемых спермиев была недостаточной. Если они имели достаточное спаривание, они покидали места сборищ трутней и возвращались назад в свои семьи. При удовлетворительных погодных условиях эта система является очень надежной. Трутни на месте сбора в конкуренции с 10000 других, чтобы завоевать маток, по большей части должны быть зрелыми и в «хорошей спортивной форме».
Она возникает при выращивании трутней в трудных условиях, но тем не менее, вполне возможно, что самцы прибывали на «сборные пункты» для участия в оплодотворении маток не только с малым количеством продуцированных спермиев, но с оптимальной способностью к полету, и были конкурентоспособными. Спаривание же молодых маток с такими трутнями в таком случае может происходить, но в конечном итоге приводит к недостаточным запасам спермы. Неоднократно приходилось наблюдать, что матки возвращались из брачного полета с «флагом» оплодотворения и через 3 дня начинали откладывать яйца, однако никаких спермиев в сперматеке не имели.
Спермии реагируют на жару. У трутней снижается количество спермий более чем на 90%. В среднем количество спермиев у трутней колеблется между тремя и более чем десятью миллионами. Это показывает не только у трутней, пойманных на сборном пункте, но также и у одновозрастных самцов, находящихся в семье в это же самое время.
С целью проверки, есть ли такие различия в количестве спермиев, в пчеловодном институте Halle и Oberursel восемь маток оплодотворили четырьмя микролитрами спермы, взятой у соответствующей части отцовских семей. При этом по 1 мкл от двух трутней и по 0,5 мкл от четырех других трутней. Во всех случаях, когда у трутней брали по 1 мкл спермы и вводили их маткам, были введены в маток, получено было больше потомков, чем когда только половина была введена. Этот результат был независимо от того в какой чистоте была дана сперма.
Спермии многих высших животных реагируют на жару. Так что подлежит изучению влияние температуры на образование спермы у трутней. Биолог Sophie Ziegler-Himmelreich в 2005 г. изучала в институте пчеловодства в Oberursel, как сказываются отклонения температуры от нормальной в 34,5 оС на формирование спермы у трутневых куколок. Это было вплоть до выхода из ячеек на 1,5 оС холоднее, чем обычно. Другой половине были обеспечены условия на 1,5 оС теплее нормы. Потом вышедшие трутни были помечены и посажены в семью. В возрасте 12 дней у них было подсчитано число спермий. Там где в фазе куколок температура была на 1,5 оС ниже нормальной, количество спермий было в среднем на 10% ниже, чем в контрольной группе. У куколок, развивавшихся при 36 оС, т.е. на 1,5 оС выше нормальной температуры, в семенном пузырьке были обнаружены только лишь отдельные спермии. Эти трутни внешне казались нормальными и вылетали на спаривание. Таким образом, временные охлаждения имеют, только лишь незначительные последствия. В то время как нагревание, наоборот, сокращает количество спермиев более чем на 90% (см. диаграмму не стр. 19 DBJ № 7/13).
В Бразилии изучали трутней, 15-дневные куколки которых в течение всего 80 мин. выдерживались при температуре 45 оС. Такая температура вполне может быть при чрезмерном возбуждении семей, например, при во время перевозок. Трутни выходили внешне нормальными, но, тем не менее, их спермии были повреждены. При вскрытии обнаружились спермии с измененным клеточным ядром. Дополнительно имелось много гигантских сперматозоидов, которые также не были способны к оплодотворению.
Это еще неизвестно, только ли перегрев спермий может вредить, когда трутни уже вылупились. Эти вопросы для практического содержания пчел имеют особое значение. Следовательно, важно знать, как долго трутневый расплод или также взрослый трутень может подвергаться воздействию повышенной температуры, без того чтобы не получить вреда.
Другим фактором, влияющим на количество спермиев, является величина трутней. Крупные трутни имеют больше спермиев, чем мелкие. Величина трутней в большей мере зависит от величины ячеек, в которых в большинстве случаев развиваются личинки. Так что трутни от матки-трутовки в пчелиных ячейках бывают намного мельче, родившиеся из трутневых ячеек.
До сих пор нет никаких данных, какое влияние на увеличение половых клеток спермиев оказывает недостаточность снабжения кормом трутневых личинок. Первые ссылки появились в 2005 г. в исследованиях профессоров H. Vasfi Gencer и Cetin Firatli. Ученые исходили из того, что расплод в лишенных маток семьях хуже снабжается в сравнении с семьями с матками. В своих исследованиях отобрали 7 маток с соответственно 8 мкл спермы от трутней из семей, имеющих маток, затем таких же 7 маток одинакового веса, оплодотворенных спермой трутней из безматочной семьи. У трутней из семей, имеющих маток, вскрытие показало в сперматеке на миллион спермиев больше, чем у таких же из семей безматочных.
Также поражение клещом Varroa может влиять на качество спермы. В экспериментах, проводимых в 2002 г., отмечалось небольшое сокращение количества спермиев, если трутневые куколки поражались клещом. Трутни, несмотря на это, вновь показывали хорошие лётные качества. Два клеща, сидящих на куколке, снижали у трутней количество спермиев и способность летать примерно на 50%.
Но насколько важны эти результаты для пчеловодной практики? Могут ли при кочевке или при противоварроатозной обработке возникнуть осложнения с оплодотворением? Здесь проблемой является неприятный перегрев трутневого расплода. Если спермии при этой обработке могут быть повреждены, трутневый расплод целесообразнее уничтожить. Также при кочевке семья того и гляди легко может перегреться, так как ограничено поступление свежего воздуха и холодной воды в семью, ставшей тесной. Нагрев семьи до 40 оС в часы спаривания является нередким. У рабочих пчел в большинстве случаев не обнаружено никаких половых влечений. Так что трутни способны пережить транспортировку. Но в настоящее время недостаточно исследований, способны ли спермии пережить это, или они – как мы предполагаем – повреждаются. Это требует серьезных изучений!
В заключение хочется сказать, что качества матки и трутней могут быть причиной проблем. Первая: у маток невозможно измерить массу полученной спермы, а только количество спариваний. Вторая: трутни без или с малоценными спермиями могут полностью конкурировать на трутневом сборном пункте. Сведения о факторах, оказывающих влияние на качество трутней, все еще достаточно скромны. Здесь необходимы большие исследования. При производстве и выращивании трутней особенно следует обращать внимание на их силу, т.е. на их вес и качество.
Gudrun & Nikolaus Koeniger
DBJ № 7/13
Пер. с немецк. В. Ефимов
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
