Спаривание матки с трутнями — ключевой момент жизни пчелосемьи, от которого зависит её продуктивность и генетическое здоровье на годы вперёд. Процесс происходит в воздухе и во многом подчиняется природным условиям, однако опытный пчеловод способен взять его под контроль. Разберём механизм брачного полёта, факторы успеха и инструменты селекционного управления.
Содержание:
- Брачный полёт: условия и механизм
- Как происходит оплодотворение
- Трутневой барьер для селекции
- Двукратная смена маток для смены породы
- Вечернее спаривание: метод управляемого облёта
- Инструментальное оплодотворение в лабораторных условиях
Брачный полёт: условия и механизм
Матка начинает свою жизнь в маточнике, и первые дни для неё критически важны. Выйдя из маточника, молодая матка не сразу готова к спариванию — сначала идут ориентировочные облёты. Обычно они происходят на 3–5-й день после выхода из маточника. Во время этих облётов матка зависает перед летком, разворачивается разными сторонами, запоминает запах своего улья и его расположение в пространстве. Для пчеловода это знаковый момент — если вы видите, что молодая матка совершает ориентировочные облёты, это означает, что она развивается нормально и скоро будет готова к брачному полёту.
Брачный полёт — это совсем иное явление. Он происходит не ранее 7–10-го дня после выхода матки из маточника и длится максимум 20 минут. Это очень короткий промежуток времени, за который матка должна встретиться с трутнями и спариться. Скорость её полёта во время брачного полёта достаточно высока, а сам процесс требует чётких условий. Матка не может совершить брачный полёт в дождь, при сильном ветре или в холод. Минимальная температура воздуха, при которой брачный полёт возможен, составляет 25°C. Если на улице холоднее или облачно, матка остаётся в улье, а возможность спаривания откладывается на следующий день.
Трутни, со своей стороны, готовы к встрече с матками. Они собираются в специальных местах над ландшафтом на высоте от 10 метров. Это так называемые тока или парильни — воздушные пространства, где происходит встреча полов. Трутни способны видеть и чувствовать матку за сотни метров благодаря её феромонам и визуальным сигналам. Однако природа установила интересное ограничение: спаривание может произойти только в воздухе, и то при определённых условиях. Если случка происходит над водой или водоёмом, пара неминуемо падает. Поэтому пчеловоды должны учитывать географию своей пасеки — близость водоёмов, лесов, открытых полей, где трутни собираются в воздухе.
Успешное спаривание зависит от множества факторов, которые пчеловод не всегда может контролировать напрямую. Первое — это благоприятная погода в критический день. Второе — наличие здоровых трутней поблизости. Третье — здоровье самой матки и её половая зрелость. Если все эти условия совпадают, брачный полёт протекает быстро и результативно.
Как происходит оплодотворение
После выхода в воздух матка совершает брачный полёт, ища трутней. Встреча происходит на ток, где собираются сотни или даже тысячи трутней. Матка спаривается не с одним трутнём, а сразу с несколькими за один облёт или во время нескольких последовательных облётов. Обычно за весь период спаривания матка встречается с 6–8 трутнями. Такое множественное спаривание имеет глубокий биологический смысл — оно обеспечивает генетическое разнообразие потомства и повышает жизнеспособность семьи.
Во время спаривания в половые пути матки попадает сперма от каждого трутня. Матка обладает специальным органом — семяприёмником, который накапливает и сохраняет эту сперму. За всё время спаривания в семяприёмнике накапливается 5–7 миллионов сперматозоидов. Эта огромная по меркам живого мира цифра кажется излишней на первый взгляд, но на самом деле это оптимальное количество. При откладывании яиц матка использует всего несколько тысяч сперматозоидов на одно яйцо, и её запас позволяет оплодотворять яйца на протяжении многих лет.
Самое удивительное в этом процессе — долголетие сперматозоидов. Сперма сохраняется в семяприёмнике матки активной на протяжении всей её жизни. Матка живёт 2–5 лет, и всё это время она использует одну единственную порцию спермы, полученную в молодости. Она никогда больше не спаривается. Это означает, что судьба потомства матки на годы вперёд определяется теми несколькими минутами брачного полёта, которые она совершила в начале жизни. Естественно, эту особенность активно используют пчеловоды для селекции и совершенствования пород.
Однако есть и тёмная сторона процесса. Если матка не совершила успешного спаривания в течение месяца после выхода из маточника, она становится так называемой трутневой маткой. Её половые органы деградируют, способность к спариванию теряется навсегда. Такая матка может откладывать яйца, но только неоплодотворённые, которые дают исключительно трутней. Семья с трутневой маткой быстро приходит в упадок, потому что в её составе не появляется рабочих пчёл. Это одна из ключевых причин, по которым пчеловоды должны следить за благоприятными условиями для брачного полёта молодых маток в своих ульях.
Судьба самих трутней, участвующих в спаривании, печальна. Половой орган трутня устроен так, что после спаривания он отрывается и остаётся в половых путях матки. Трутень, потеряв часть своего тела, погибает практически сразу. Это не позволяет трутню спариться ещё раз, но зато гарантирует, что сперма попала на место. Из тысяч трутней, собирающихся на ток, только избранные несколько заканчивают свой век спариванием; остальные либо погибают естественной смертью, либо изгоняются из семьи в конце лета.
Трутневой барьер для селекции
Один из самых действенных инструментов контроля над спариванием матки — это создание так называемого трутневого барьера. Идея проста, но требует дисциплины и предварительного планирования. Барьер создаётся путём того, что пчеловод оставляет не более 5 семей, в которых разводит трутней. Эти семьи специально подготавливают: утепляют гнёзда, обеспечивают полноценным белковым кормом (пыльцой), добавляют углеводный корм (мёд и сироп). Чтобы стимулировать вывод трутней, в эти семьи устанавливают трутневые соты — соты с более крупными ячейками, предназначенные специально для развития самцов.
В результате таких манипуляций в трутневых семьях вырастает до 3 тысяч трутней за один сезон. Эти трутни имеют нужную селекционеру кровь — ту породу или линию, которую он хочет распространять. Они здоровы, хорошо развиты и в нужное время собираются на той, готовые к спариванию с матками. Между тем, во всех остальных семьях пчеловод поступает противоположным образом: трутневой расплод уничтожают как можно раньше, буквально через день после запечатывания.
Зачем это нужно? На первый взгляд кажется, что уничтожение потенциального расплода — это потеря. На самом деле это двойная выгода. Первая — селекционная: если избавиться от трутней неправильной породы или из нежелательных линий, то матки селекционных семей будут спариваться только с трутнями из трутневых семей, потому что других попросту не будет. Вторая выгода — практическая и профилактическая. Варроатоз — опаснейшее заболевание пчёл — распространяется благодаря клещам, которые размножаются именно на расплоде, особенно на трутневом. Трутневые личинки развиваются дольше, чем рабочие пчёлы, поэтому клещи успевают размножиться на них в большем количестве. Уничтожая трутневой расплод в большинстве семей, пчеловод одновременно подавляет численность клещей.
Конечно, трутневой барьер исключает и залёты чужих трутней из соседних пасек. На расстоянии в несколько километров от вашей пасеки могут жить пчеловоды, которые не проводят никакой селекции и никак не контролируют трутней. Эти «дикие» трутни, если проникнут на вашу ток, испортят всю селекционную работу, спарив ваших маток с чужой генетикой. Трутневой барьер гарантирует, что этого не произойдёт, потому что других трутней вблизи просто не будет.
Двукратная смена маток для смены породы
Изменение породного состава пасеки — задача, требующая длительной и терпеливой работы. Наивный пчеловод может подумать, что достаточно завести одну матку новой породы, и через год вся паска волшебным образом изменится. На практике всё гораздо сложнее. Правильная смена породы требует двойной замены маток и занимает не менее двух полных сезонов.
На первом этапе в семью подсаживают матку желаемой породы. Эта матка начинает откладывать яйца, которые развиваются в рабочих пчёл новой породы. Однако первое поколение гибридное или переходное: рабочие пчёлы будут биологическими дочерьми новой матки, а воспитывать их будут старые пчёлы прежней породы, поскольку полная смена поколения занимает около 40 дней. Эти первые гибридные пчёлы получают генетику новой матери и поведенческие навыки от старых воспитательниц. Это нормально и не является недостатком — гибридное поколение обычно весьма жизнеспособно.
Первый год завершается, и наступает второй сезон. К этому времени большинство старых пчёл уже умерли, и семья состоит в основном из потомства новой матки первого поколения. Пчеловод проводит вторую замену маток: подсаживает в семью новую матку той же желаемой породы, но при одном критически важном условии — эта вторая матка должна быть неродственна первой матке или, по крайней мере, происходить из другой линии. Это необходимо, чтобы избежать инбридинга — скрещивания близких родственников, которое приводит к снижению жизнеспособности и продуктивности.
Вторая матка также начинает откладывать яйца, но теперь поколение уже полностью однородно — рабочие пчёлы рождаются и воспитываются пчёлами той же новой породы. К концу второго сезона вся паска полностью заселена пчёлами новой породы, и переход завершён. Однако при этом важно учитывать один географический фактор: радиус спаривания трутней составляет примерно 5–6 километров. Если на этом расстоянии от вашей пасеки есть другие пчеловоды с пчёлами иной породы, их трутни могут залететь на вашу ток и испортить результаты селекции. Именно поэтому профессиональные селекционеры нередко договариваются с соседями или выбирают места для пасик в отдалённых районах.
Вечернее спаривание: метод управляемого облёта
Одна из самых революционных техник контроля над спариванием матки — это метод вечернего спаривания, также известный как управляемый облёт. Эта методика позволяет пчеловоду в значительной степени исключить непредсказуемость природных условий и гарантировать спаривание в точное время. Техника требует наблюдательности и планирования, но результаты оправдывают затраты труда.
Суть метода заключается в следующем. За несколько дней до планируемого спаривания пчеловод ведёт наблюдение, отмечая, в какое время прекращается лёт трутней вечером. Обычно это происходит около 16–18 часов, но точное время зависит от широты, сезона и местных условий. Затем в день, благоприятный для спаривания (тёплый и безветренный), пчеловод действует по чёткой схеме.
С утра нуклеус (маленькая семейка) с молодой маткой и все семьи, в которых разводятся трутни, помещаются в тёмное помещение — погреб, сарай или другое затемнённое место. Температура в помещении должна быть прохладной, но не ледяной, чтобы пчёлы и трутни оставались спокойными. Их держат там весь день, пока на улице светло и происходит обычный лёт. Примерно за час или два до момента, когда трутни обычно перестают летать, пчеловод выносит нуклеус и трутневые семьи на солнечный участок пасеки. Разворачивает их летки на запад или юго-запад, чтобы матка и трутни вылетали в сторону заходящего солнца, получали энергию от его тепла.
Молодая матка и трутни одновременно вылетают в воздух, полные энергии и готовности. Для матки это удобное время, потому что в воздухе уже нет огромной толпы трутней, как в полдень; встреча происходит среди сотни или нескольких сотен самцов вместо тысяч. Спаривание происходит очень быстро. Как только матка вернулась в улей, пчеловод тут же закрывает леток и убирает семью обратно в прохладное тёмное помещение. Эта ночь спаривающаяся матка проводит в тепле и безопасности нуклеуса среди молодых пчёл и печатного расплода, который обеспечит её ещё большим запасом энергии.
Если спаривание произошло успешно, матка вскоре начнёт откладывать яйца, и вопрос решён. Если же по каким-то причинам спаривание не состоялось (матка была невосприимчива, трутни были слабыми, момент был упущен), процедуру повторяют на следующий день. Повторение может происходить несколько дней подряд, пока матка не спарится. Этот метод особенно ценен в северных регионах, где благоприятные дни для спаривания редки и непредсказуемы.
Инструментальное оплодотворение в лабораторных условиях
Вершина всех селекционных достижений в пчеловодстве — инструментальное искусственное оплодотворение маток. Это техника, которая позволяет полностью исключить случайность и выбрать конкретного трутня-производителя, обладающего нужными качествами. Если в природном спаривании участвуют 6–8 безымянных трутней, то при инструментальном оплодотворении пчеловод может гарантировать спаривание матки именно с тем трутнём, которого он выбрал.
Техника требует специального оборудования и изрядных навыков. Необходимы бинокулярный микроскоп с увеличением не менее 10–15 крат, специальный станок для фиксации матки и трутня, йодная дезинфекция всех инструментов для предотвращения инфекции, стерильные шприцы с тонкими иглами. Вся процедура проводится в чистом помещении с контролем температуры. Трутня помещают на спину в специальный держатель, слегка надавливают на брюшко, и через абдомен выступает эякулят — сперма. Её немедленно собирают в стерильный шприц. Затем матку также фиксируют на станке, и под микроскопом хирургически вводят собранную сперму прямо в половые пути матки.
После операции матка весьма уязвима. Её помещают в маленький нуклеус вместе с молодыми пчёлами из той же семьи и с печатным расплодом. Молодые пчёлы тут же начинают ухаживать за маткой, скармливая ей маточное молочко и массируя её усиками. Печатный расплод выделяет тепло, поддерживая оптимальную температуру микроклимата. За несколько дней матка полностью восстанавливается, и вскоре начинает откладывать яйца — уже гарантированно оплодотворённые спермой выбранного трутня.
Метод инструментального оплодотворения актуален прежде всего для крупных пасек, которые ведут целенаправленную селекцию. Небольшому пчеловоду-любителю такие затраты едва ли целесообразны, но для селекционных центров, занимающихся выведением и совершенствованием пород, это бесценный инструмент. С помощью этого метода выведены многие современные породы и линии пчёл, улучшены их продуктивные и устойчивые к болезням качества. Некоторые селекционеры проводят инструментальное оплодотворение в промышленных масштабах, обрабатывая сотни маток за сезон и создавая новое поколение элитных пчелосемей. Правда, каждый год совершенствуется техника и оборудование — появляются новые микроскопы, более удобные станки, совершенствуются материалы для инструментов. Это делает метод всё более доступным и повышает его эффективность.
