1.3. Размножение и развитие пчел

Насекомые, как и многие многоклеточные животные, также раз­множаются обоеполым путем. В таком способе размножения выде­ляют три этапа: 1 — осеменение, т. е. перенос спермы от самца к самке; 2 — оплодотворение, или слияние ядер яйцеклетки и спер­матозоида; 3 — откладка яиц. Обычно у высших животных яйце­клетка оплодотворяется после спаривания, у медоносных же пчел матка спаривается 1 раз в начале жизни, после чего десятки милли­онов сперматозоидов длительное время хранятся у нее в особом ме­шочке — семяприемнике. Сперматозоиды сохраняют свою жизне­способность в течение всей жизни маток (до 8 лет).

Кроме того, у пчел существует особая форма размножения — партеногенез, или девственное размножение, при котором из нео­плодотворенных яиц развиваются мужские особи — трутни, несу­щие в себе наследственные задатки только одной родительской сто­роны — матки.

По мнению ученых, партеногенез возник как приспособление, обеспечивающее более высокую выживаемость того или иного вида без самцов и без процесса оплодотворения.

Спаривание матки с трутнями происходит в воздухе во время свободного полета. Возраст маток, вылетающих на спаривание, мо­жет быть от 7 до 30 дней и более. Время вылета маток на спаривание определяется двумя основными факторами: физиологическим состоянием ее половой системы и погодными условиями. Содержи­мое семяприемника матки, только что вышедшей из маточника, имеет нейтральную реакцию, а в возрасте 7 суток реакция становится щелочной. К этому времени семяприемник приобретает способ­ность к восприятию спермы. Матки в возрасте до 5 и старше 24 дней практически не привлекают трутней. Матки старше 35-дневного возраста безвозвратно теряют способность к спариванию. Они трутневеют, приступая к откладке исключительно неоплодотворенных яиц, из которых развиваются трутни («горбатый расплод»).

Установлено, что в большинстве случаев матки вылетают для спаривания на 10—12-й день. Со дня выхода молодой матки из маточника и до начала яйцекладки проходит в среднем 14 дней. Таким образом проверку начала яйцекладки маток рекомендуют проводить на 14-й день после их выхода из маточника.

Массовый вылет маток на спаривание отмечается в дневные часы ( с 14 до 16) при температуре воздуха не ниже 25°С и его относительной влажности 60-80 %. При температуре ниже 19 °С и сильном ветре (свыше 5 м/с) спаривание невозможно. Как уже отмечалось, трутни достигают половой зрелости и способны к спариванию на 12-14-й день жизни. Вылетают трутни из улья в среднем 4 раза за день. Половозрелые трутни находятся в полете в среднем 32,6 мин. Продолжительность пребывания трутней в улье между полетами составляет в среднем ) 17. 1 мин и не зависит от их возраста и продолжительности полета. Массовый вылет трутней на спаривание отмечается с 14 ч, достигая максимума в 15—16 ч, а к 17ч он практически прекращается. Наибольшее число трутней за день собирается около матки в июле, а наименьшее — в конце августа. Наиболее качественных трутней пчелы выращива­ют в пик развития семьи — в июне—июле.

Трутни активно отыскивают маток в воздухе для спаривания, что свидетельствует о высоком развитии у них органов чувств. Извест­но, что трутни имеют обонятельных рецепторов на каждом усике в 10 раз больше, чем у маток, и в 5 раз больше, чем у рабочих пчел. В сложном глазу трутня содержится значительно больше омматидиев: у трутня—7—8 тыс., у матки— 3—4, а у рабочих пчел—4—5тыс.У трутней также значительно больше клеток в зрительной доле мозга, чем у рабочих пчел и маток.

Трутни определяют неплодных маток по специфическому запа­ху эктогормона, выделяемого верхнечелюстными железами матки при полетах. Причем половой гормон привлекает трутней только в воздухе. Вблизи улья на эктогормон неплодной матки трутни прак­тически не реагируют.

Но это не единственный ориентир трутней при отыскивании маток, они пользуются дополнительно зрительными стимулами помогающими определить положение маток в пространстве. Трутни начинают видеть матку с 1 м.

Кроме того, трутни также имеют особый орган, выделяющий специфический эктогормон, играющий важную роль в брачных полетах.

Трутни распространяются в воздушном пространстве неравномерно. Наибольшие скопления трутней отмечают в радиусе 50-200 м от пасеки на высоте около 10—12 м.

До недавнего времени считалось, что матка вылетает на спаривание один раз и спаривается только с одним трутнем. Позже 6ыло установлено, что свыше 50 % маток вылетают на спаривание боле одного раза.

Биологическая целесообразность многократного спаривания заключается в том, что расширяются возможности избирательного оплодотворения для воспроизведения наиболее жизнеспособного и приспособленного к условиям среды потомства.

После выворачивания пениса трутень момен­тально погибает. Продолжительность первой копуляции составляет 1,5 с, а брачного полета — в среднем 24 мин.

Развитие насекомых делиться на эмбриональное и постэмбриональное. Весь цикл развития рабочей пчелы продолжается в среднем 21 день, матки – 16, трутня – 24 дня.

Эмбриональное развитие пчелы включает все изменения, происходящие внутри яйца, в результате которых формируется личинка. С выходом личинки из яйца начинается постэмбриональное развитие пчелы, которое продолжается до наступления взрослой стадии (имаго). Постэмбриональное развитие состоит азвитие состоит личинки, предкуколки и куколки.

По внешнему виду личинка резко отличается от взрослой пчелы. Тело ее состоит из маленькой головки и четко различимых сегментов: трех грудных и десяти брюшных. У личинки на грудных члениках нет наружных зачатков ни крыльев, ни ножек. Отсутствуют сложные глаза. Однако под личиночной кутикулой обозначаются их зачатки, которые называются имагинальными почками.

Продолжительность стадии предкуколки рабочей пчелы 3 дня, матки 2, трутня 4 дня. Для этого периода характерны значительные преобразования в строении личинки.

Вся поверхность тела у только что появившейся куколки покрыта складками, но не сморщена. По своему строению куколка похожа на взрослую пчелу, хотя в отличие от последней она неподвижна и ее тело лишено пигментации. Сформировавшаяся куколка не питается и не выделяет экскрементов, но довольно интенсивно дышит. Для стадии куколки характерны глубокие преобразования. Полностью распадаются прядильные железы, пищеварительный канал, жировое тело.

Завершается перестройка внутренних органов пчелы в течение 9 дней. К концу стадии куколки окончательно формируются крылья, ножки, затвердевают и приобретают темно-серый цвет наружные покровы.

Только что вышедшая пчела по сравнению с пчелой старшего возраста имеет более мягкий хитиновый покров, и, кроме того, ее тело густо покрыто волосками. С возрастом пчелы теряют частично свой волосяной покров, а хитин становиться значительно тверже. В течении имагинального периода никаких существенных изменений во внешних структурах пчел не происходит.