Огородник
Назад

Партеногенез у пчел бесполое размножение

Опубликовано: 23.03.2020
Время на чтение: 5 мин
0
3

Терминология

Раньше многие авторы (например, Б.Н.Шванвич) определяли партеногенез как вариант бесполой формы размножения, хотя это и противоречило общепринятой биологической терминологии. Бесполое размножение – это появление новых особей из соматических клеток материнского организма, а не из половых, как это происходит при партеногенезе.

Явление партеногенеза в большинстве случаев наблюдается у примитивных организмов, хотя, в целом, встречается среди многих представителей животного мира: Членистоногих, Моллюсков, Рыб и даже Пресмыкающихся.[4] Интересно предположение о существовании партеногенеза у человека: по неподтвержденным данным, были случаи, когда у погибших женщин обнаруживали беременность ранних сроков, и при исследовании плодного яйца выяснялось, что эмбрион представляет полную генетическую копию матери.

Относительно часто данное явление наблюдают среди насекомых. В большинстве своем эти существа являются раздельнополыми, о чем даже на первый взгляд можно догадаться по половому диморфизму особей многих видов, однако иногда партеногенез сочетается у них с классическим половым размножением или даже полностью его замещает.[3]

Рабочие пчелы откладывают яйца

Первый способ используется, когда яйцо откладывается в трутневую ячейку (партеногенез). Матка волосками на брюшке чувствует размер соты, для рабочей пчелы это 5,5 мм, а для трутня 7 мм. Соответственно, при контакте животика с трутневой сотой матка отдает неоплодотворенную яйцеклетку, из которой вырастет трутень.

В рабочие соты королева откладывает те же яйца, только открывая семяприемник и капая на них сперму. Из таких яиц получаются рабочие пчелы или матка.

В идеале рабочая пчела должна собирать нектар, у нее недоразвитые яичники и нет семяприемника, то есть она не сможет откладывать яйца с труженицами. Но случается так, что рабочая пчела вместо сбора нектара откладывается трутневые яйца, таких насекомых называют трутовками. Они не пускают в улей новых плодных самок, убивая их.

Чтобы вернуть пчелиную семью к нормальной жизни, нужно избавиться от трутовок и остановить партеногенез. Для этого можно солнечным вечером вытряхнуть пчел из улья. Чуть позже рабочие пчелы вернутся в улей, а трутовок туда не пустят. Эти пчелы погибнут от голода и холода.

Партеногенез как биологический процесс

Цитологическая основа этого явления бывает различной. В одних случаях происходит «нарушение» развития нормальной яйцеклетки, например, изменение числа делений генетического материала. В других роль сперматозоидов берут на себя другие структуры. Например, существует такое образование, как направительное (полярное) тельце.

Предлагаем ознакомиться  Гортензия черешковая размножение

Оно прикреплено к яйцеклетке, содержит небольшое количество цитоплазмы и генетический материал. В «норме», то есть при половом размножении, оно отделяется от яйца после определенного количества делений мейоза. У некоторых же партеногенетических особей, например, червеца Lecanium, тельце не дегенерирует и не открепляется, а проникает внутрь и сливается с ядром яйцеклетки, имитируя проникновение сперматозоида и давая толчок к развитию эмбриона.[3]

Партеногенез представляется явлением, которое не зависит от «воли» насекомого. Однако в некоторых случаях особи сами управляют формами своего размножения. У некоторых перепончатокрылых (медоносных пчел), а также у калифорнийской расы червецов, сперматозоиды хранятся в специальной камере, откуда самка может выпустить или не выпустить их на яйцо – в зависимости от «цели» осуществления кладки.[3](фото)

Из неоплодотворенного яйца могут развиваться организмы разных полов. В соответствии с этим, выделяют:

  • телитакию (из яиц выходят самки);
  • арренотокию (развиваются самцы);
  • амфитакию (появляются особи обоих полов).

Каждая из половых клеток, как мужская, так и женская, имеет гаплоидный набор хромосом. Сливаясь при оплодотворении во время «обычного» размножения, они удваивают объем своей генетической информации, образуя «нормальный» диплоидный эмбрион. Генетический набор зародыша, сформировавшегося партеногенетически, может быть диплоидным или «половинным», гаплоидным.

Почему королева откладывает неоплодотворенные яйца в рабочие ячейки?

Случается так, что в процессе партеногенеза происходит кладка яиц в рабочие соты, но из них потом вылупляются трутни.

Перенасыщение пчелиной семьи самцами чревато печальными последствиями

Причины партеногенеза при кладке в маленькие соты:

  • отсутствие спермы в приемнике у матки;
  • смерть мужских клеток в спермоприемнике из-за плохих условий жизни матки;
  • сперма закончилась (прошло 3-4 года с момента оплодотворения).

Партеногенез не считается болезнью во время кладки неоплодотворенных клеток в трутневые ячейки. Трутень вырастет только из неоплодотворенной клетки. Проблема возникает, когда королева откладывает «пустые» яйца в рабочие соты. Из них в будущем получатся трутни, что недопустимо.

Разновидности партеногенеза

Партеногенез – это весьма неоднородное явление, которое разделяют на несколько категорий.

Спорадический: большую часть времени обоеполые особи размножаются «обычным» путем, но при создании определенных условий (снижение численности популяции, отсутствие самцов) могут переходить и на партеногенез. Данное явление характерно для Тополевого бражника, Непарного шелкопряда и других насекомых, в первую очередь, Чешуекрылых.

Постоянный: наблюдается все время, наряду с половой формой размножения. Типичный пример – общественные перепончатокрылые, у которых самцы всегда развиваются из неоплодотворенных яиц, а самки – из оплодотворенных. В ряде случаев партеногенез полностью или практически полностью замещает собой половое размножение.

Партеногенез у пчел бесполое размножение

Существуют организмы, у которых частота встречаемости самцов различается, в зависимости от ареала обитания. К примеру, самцы Кистевиков (многоножек) часто встречаются во Франции (42% особей), при этом, в Голландии их всего 39%, в Дании – 8%, а при дальнейшем продвижении на север их нет вообще.[2]

Предлагаем ознакомиться  Размножение дуб черешчатый

Циклический: происходит правильное чередование половых и бесполых поколений, как, например, у подотряда Тлей. У них оплодотворенное яйцо переживает зиму, после чего из него выходит девственная самка, дающая еще ряд генераций, также размножающихся партеногенетически. Осенью отрождаются нормальные самки и самцы, которые спариваются и откладывают яйца, начиная новый виток жизненного цикла.[3](фото)

Искусственный: эту категорию можно рассматривать как разновидность спорадического партеногенеза, но в природе она не встречается. Сущность данной формы состоит в том, что особи, которые размножаются «обычным» половым путем, переходят на партеногенез при воздействии на яйцо особыми физическими (электричество, температура) и химическими факторами. Впервые это явление было открыто в 1886 году.[3]

Педогенез: разновидность партеногенеза, при которой девственное размножение происходит среди личинок, как, например, у неполовозрелых особей комарика Oligarces, у которых это явление выглядит весьма интересно и даже в некоторой степени зловеще. Внутри особей, вышедших из яйца, развивается по несколько дочерних личинок, которые в качестве питания используют внутренние органы материнского организма.

Когда последний погибает, личинки прогрызают его покровы и выходят наружу, поселяясь в местах, где они могут иметь доступ к органическим веществам (в гнилых пнях и др.). Все то же самое повторяется еще несколько раз. Наконец, когда количество личинок достигнет достаточно большой численности, они окукливаются, а по выходе из куколки превращаются в обычных самцов и самок.[3]

Как вылечить партеногенез у пчел?

Считать это заболеванием неправильно, это девственная форма размножения без применения мужских клеток. Если все в порядке, матка просто не открывает семенной проток и вкладывает в трутневую соту пустую клетку.

Если происходит кладка пустых яиц в рабочие соты или мисочки для маток, то необходимо заменить матку плодной

Значение партеногенеза

  1. Увеличение темпа роста популяции. Это особенно четко заметно в тех случаях, когда в процессе размножения развиваются самки, ведь они способны нести потомство, «дополняя» типичным половым размножением партеногенетическое.
  2. Регуляция соотношения особей мужского и женского пола. Например, чтобы колония пчел продолжала существовать, нужно, чтобы внутри нее особи разделялись на касты, представители которых находились в определенных численных соотношениях. Именно поэтому при откладке яиц матка позволяет оплодотвориться только части из них.
  3. Обеспечение продолжения существования вида (впрочем, это характерно и для других форм размножения).
  4. Преодоление географических преград. Даже если на новую территорию обитания попадет очень небольшое количество особей, в условиях, когда самкам не требуется искать самцов, они смогут размножиться и дать начало новой популяции.[3][1] На этом основании предполагается, что партеногенез как явление распространился после ледникового периода, который существенно сократил ареалы обитания животных. Приобретя способность к партеногенетическому размножению, они получили возможность снова распространиться по освобожденным ото льда территориям. (прим.авт.)
  5. Отдельно стоит упомянуть о значении искусственного партеногенеза, впервые выявленного у Тутового шелкопряда (фото), а затем полученного и у других организмов (наибольшее количество исследований было проведено на морских беспозвоночных). В настоящее время потенциальная возможность развития новых организмов без оплодотворения служит заманчивой областью для генноинженерных исследований. Уже получены обнадеживающие результаты у мышей и макак; представляется, что в будущем это поможет решить проблему бесплодия у человека.[4]

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

Предлагаем ознакомиться  Как вырастить можжевельник из веточки

Зенкевич Л.А. Жизнь животных. Энциклопедия в 6 томах. Т. 3 Пауки и насекомые. – М., «Просвещение», 1969. – 637 с.

Партеногенез у пчел бесполое размножение

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Ярыгин В.Н., Васильева В.И., Волков И.Н., Синельщикова В.В. Биология. Книга 1. - М.: Высшая школа, 2003. - 432 с.

Bombyx mori reloaded, by  DavidHT's, по лицензии CC BY

Honey bee Apis mellifera Linnaeus, by  Jessica Lawrence, Eurofins Agroscience Services, Bugwood.org, по лицензии CC BY

Lycaena phlaeas egg, by  Gilles San Martin's, по лицензии CC BY SA

Reddish brown poplar aphid Pterocomma populifoliae, by  Whitney Cranshaw, Colorado State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

, , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector