Свободное спаривание пчеломаток
или И.О. ? что лучше ?
или И.О. ? что лучше ?
Почему я сторонник свободного спаривания (для массового пчеловодства, а не для «науки») и против искусственного осеменения, когда пчеломатка осеменяется спермой от одного трутня ?!,
Потому что – так лучше !…
Подробнее: пчелиная матка-королева рискует спариваться с большим количеством трутней для того, чтобы собрать дополнительное генетическое разнообразие для своей колонии.
Это дополнительное разнообразие, как полагают, помогает в обеспечении генетической устойчивости к болезням и возможно, в разное время матка может управлять, какие пчёлы от неё родятся.
Эффект множественного спаривания состоит в том, что в результате колония состоит из разных подсемейств. У каждого подсемейства одна мать, но разные отцы…
Ещё подробнее:
“Принципы генетики медоносной пчелы,
семинар, представленный Томом Гленном на собрании EAS,
Корнельский университет Август 2002 г
по материалам: http://www.glenn-apiaries.com/principles.html
Замечательная вещь в генетике заключается в том, что мы находим, что вся жизнь на Земле действует более или менее по одинаковым правилам.
Понимая некоторые основные принципы, мы можем понять, как работают самые разнообразные организмы: от бактерий до слонов.
Теперь, когда геномы различных растений и животных начинают декодироваться, мы понимаем, насколько тесно связаны все мы.
Наверное, все слышали, что у людей 99% сходных генов с шимпанзе.
Но знаете ли вы, что у нас также есть 25% сходных генов с бананами.
Тем не менее, каждый вид, очевидно, уникален и пчелы имеют свою особенность генетической причуды.
Это причуда, которая делает их такими, какие они есть.
Хромосомы медоносных пчел
Вероятно, одним из факторов, делающих пчел особенными, является то, что трутни рождаются из неоплодотворенных яиц.
На первый взгляд, это не возможно (что-то вроде непорочного зачатия) но мы знаем, что это действительно так.
Хромосомы — это структуры, которые содержат гены организма.
Пчелы имеют около 15 000 генов.
У большинства животных обычно есть два набора хромосом.
Один набор происходит от матери, другой — от отца.
В этом случае организмы-дети называются диплоидами. Di означает два, а ploid — хромосому.
У людей 46 хромосом, мы получаем 23 от яйца матери и 23 от спермы наших отцов.
Кто сам отец, но у него нет отца, а есть только мать ?
У рабочих пчел, маток и трутней — разное количество хромосом.
Женщины — рабочие пчёлы и королевы-пчеломатки имеют 32 хромосомы, 16 — от яиц королевы, а 16 — от спермы трутней.
Поскольку трутни — мужские особи, вылупляются из неоплодотворенных яиц, у них есть только 16 хромосом, которые были в яйце.
Трутни гаплоидны, потому что у них только один набор хромосом.
Вы заметите, что яйцо может содержать только половину хромосом королевы, поэтому она может передать только половину своих генов своему потомству.
Каждое яйцо содержит уникальную коллекцию ее генов, поэтому каждое яйцо отличается.
У трутней есть только 16 хромосом (переданных ему от его матери), поэтому каждый сперматозоид от трутня содержит все гены трутня. Это означает, что каждый сперматозоид от трутня точно идентичен — они клоны. (И ещё это означает что у трутня есть мать, но у трутня нет отца, хотя сам он может стать отцом, вот такая почти загадка : “кто сам отец, но у него нет отца, а есть только мать” )
Это отличается от большинства других животных, где каждый сперматозоид уникален, как и каждое яйцо.
Множественное спаривание
Другая странная вещь у пчел — их привычка к множественному спариванию.
Королева пчеломатка спаривается с 10-20 трутнями, обычно в 1 или 2 полета, в течение пары дней. Сперма хранится годами в органе, называемом сперматека.

сперматека плодной матки, 5 миллионов сперматозоидов должны храниться несколько лет, так, чтобы королева могла отложить, возможно, 1 миллион яиц за всю свою жизнь
На самом деле сперматозоидов от одного трутня более чем достаточно, чтобы заполнить сперматеку.
По-видимому, королева рискует спариваться с большим количеством трутней для того, чтобы собрать дополнительное генетическое разнообразие для своей колонии.
Это дополнительное разнообразие, как полагают, помогает в обеспечении генетической устойчивости к болезням и возможно, в разное время матка может управлять, какие пчёлы от неё родятся.
Кроме того, поскольку пчелы склонны специализироваться на выполнении определенных задач в улье, имея большее разнообразие отцов, колония может действовать более эффективно.
(Замечено что пчёлы рождаются в течении года от одной и той-же матки разные, «сериями» — когда яйца оплодотворяются спермой от одного трутня, а потом от другого)
Эффект множественного спаривания состоит в том, что в результате колония состоит из разных подсемейств. У каждого подсемейства одна мать, но разные отцы.
Помните, что вся сперма от каждого трутня — идентичный клон.
Это означает, что рабочие пчёлы наследуют 50% генов королевы, но 100% генов трутня. Так как яйца внутри матки оплодотворяются спермой от разных трутней, то рабочие пчелы, принадлежащие к одному и тому же подсемейству (в пределах одной колонии- улья) генетически сходны на 75%, их называют суперсёстрами.
Суперсёстры
Почти у всех других животных, родители и их потомство — братья и сестры связаны только на 50%, за исключением идентичных близнецов.
Это может быть ключевым фактором, почему у пчел и других социальных насекомых рабочие перестали воспроизводить себя, в пользу того, чтобы помочь королеве повысить их родственность (но не до 100 %, чтобы не стать совершенно одинаковыми клонами, иначе выживаемость вида резко снижается, когда меняются условия выживания)
Если бы у рабочей пчелы было свое собственное потомство, оно было бы похоже на пчелу на 50%.
В результате особой организации, отазавшись от возможности спариваться с трутнями и помогая пчеломатке рождать суперсестёр, пчёлы в пчелосемье генетически сходны на 75%.
В биологии существует принцип, согласно которому организм будет стремиться делать то, чтобы наиболее эффективно передавать больше своих генов в следующее поколение.
Простой факт, что трутни вылупляются из неоплодотворенных яиц и поэтому его сперматозоиды все одинаковы, имеет большое значение для объяснения социального поведения пчел.
Сложное семейство-колония
Эффект множественного спаривания состоит в том, что в результате колония состоит из разных подсемейств. У каждого подсемейства одна мать, но разные отцы.
На этом рисунке разные цвета обозначают разные гены. Я не ожидаю, что кто-нибудь все это разобрал, я просто хотел дать представление о сложности.
Чтобы всё это понять мы упростим ситуацию, показывая, как королева спаривается с одним трутнем. Это редко происходит в природе, но мы можем это сделать с искусственным осеменением…
Определение пола
Мы знаем, что самки (рабочие пчёлы и королевы-матки) рождаются из оплодотворенных яиц, а самцы (трутни) из неоплодотворенных яиц.
Теперь я собираюсь рассказать о секс-аллелях.
Аллель – это слово, которое означает версию гена.
Например, гены для голубых глаз и карих глаз являются аллелями одного и того-же гена цвета глаз.
Оказывается, существует ген, который контролирует пол пчел, называемый секс-аллель. Существует простое правило, которое им управляет.
Если есть два разных аллеля (2 разные версии этого гена), личинка будет развиваться в самку. Если есть только один аллель (версии гена одинаковы), личинка превратится в трутня.
Существует две причины по которым может быть только один аллель.
Яйцо может быть неоплодотворенным и оно будет содержать только один аллель – в этом случае оно превращается в нормального трутня.
Но есть еще один способ присутствия только одного аллеля – если яйцо оплодотворено, но и мать и отец внесли одинаковую версию сексуального гена- один и тот же сексуальный аллель.
Это оплодотворенное яйцо также превратится в трутня. Но этот трутень будет диплоидный и содержит два набора хромосом и не может функционировать как обычный трутень. Эти диплоидные трутни всегда уничтожаются рабочими пчёлами, как только они вылупляются.
Признаком этого является то, что в образце расплода на соте есть дыры-пустые места, когда личинки уничтожаются, это то, что называется “продырявленый расплод”.
Наихудшие эффекты проявляются при инбридинге. (близкородственном скрещивании) Сестра от сестры будет производить только 50% жизнеспособного выводка.
Считается, что существует около 19 разных сексуальных аллелей. Есть, вероятно, больше, но это самое большее, что было рассчитано для изученной популяции. (Будем считать что всех других генов тоже бывает как минимум 19 версий – аллелей)
Образец “продырявленого расплода” – когда в новом поколении много одинаковых аллелей генов. Это результат от инбридинга- близкородственного скрещивания. Новые и уникальные гены в популяции – предпочтительны, потому что они имеют меньше шансов встретить себе подобные – такие же аллели генов.
Это очень яркий пример того, почему так важно сохранять генетическое разнообразие. Чем больше сексуальных аллелей у нас в популяции пчел, тем более сплошным и без пропусков будут образцы расплода и в улье будет больше пчел для сбора меда.
Вот так выглядит сплошной, без пропусков, засев хорошей матки от которой будет много пчёл и много мёда >
Аналогия – игра в кости. Если бы у вас были кости с 20 сторонами, а не с 6 сторон, было бы гораздо меньше шансов получить парные.
Вот почему полезно иногда приносить новую кровь пчелам
….
по материалам: http://www.glenn-apiaries.com/principles.html