Как происходит спаривание трутней с матками?

Спаривание – процесс сложный, хотя и длится всего 1–3 сек. Оно происходит в местах сбора трутней на высоте 14–20 м. Молодая матка привлекает трутней острым запахом аттрактантов, открытой камерой жала и специфическими маневрами. Летящие за маткой трутни повторяют ее движения до тех пор, пока один из трутней не вступит с нею в половой контакт. При спаривании мышцы брюшка трутня резко сокращаются, уменьшая объем брюшка почти вдвое. В результате пенис трутня выворачивается и попадает в камеру жала матки, где его боковые рожки проникают в совокупительные карманы.

Одновременно сокращаются мышцы стенок семенных пузырьков, семенная жидкость (сперма) прорывая губчатую пробку, попадает в основание придаточных желез, откуда выдавливается в семяизвергательный канал и переходит в луковицу. Сразу после сокращения стенок семенных пузырьков сокращаются мускулы придаточных желез, и их секрет (мукус) попадает в протоки и продвигается вслед за спермой по самяизвергательному каналу. Выворачивание пениса заканчивается выворачиванием луковицы. Сперма из нее выбрызгивается в преддверие влагалища матки. Следом за спермой в камеру жала поступает мукус, заполняя также и полости вывороченных хитиновых пластинок луковицы. После этого пенис выскальзывает из камеры жала, трутень отделяется от матки, падает и умирает.

Эти части препятствуют выливанию спермы из камеры жала матки, образуя так называемый «шлейф». Он приклеивается к основанию луковицы следующего трутня приступающего к спариванию. И процесс повторяется.

Возвратившейся в улей матке пчелы помогают освободиться от последнего «шлейфа», выступающего из конца брюшка в виде белого комочка. Сперма в это время переходит в парные яйцеводы. Мукус быстро густеет и вместе с избыточной спермой выделяется в виде хвостиков в конце брюшка, которые вскоре отпадают. В течение последующих 10–20 часов сперматозоиды перемещаются в семяприемник, и матка готова к новому брачному вылету. Эти знания используются в селекционной работе для контролируемого спаривания.

С. Н. Назин (1987) выявил четкие различия в продолжительности лета трутней различных пород. Так, продолжительность полета среднерусских трутней составляет 37,7 мин., итальянских – 29,3, а серых горных кавказских – 25,5 мин. Продолжительность полета трутней зависит от количества корма в медовом зобике, которого больше у среднерусских (30,4 мг), чем у серых горных кавказских трутней (24,5 мг). Массовый вылет трутней (максимум) на спаривание отмечается с 15–16 часов, а к 17 часам лёт трутней практически прекращается. Сезонный максимум (наибольшее количество трутней за день собирается около матки) наблюдается в июле, а наименьшее – в конце августа.

Длительность первой копуляции составляет примерно 1,5 сек. Продолжительность брачного полета в среднем 24 мин.

Трутни очень активны, отыскивая маток в воздухе при спаривании, что обеспечивается высоким развитием у них органов чувств: у трутней обонятельных рецепторов на каждом усике в 10 раз больше, чем у маток, в сложном глазу трутня содержится в два раза большее число омматидиев. У них также значительно больше клеток в зрительной доле мозга, чем у рабочих пчел и маток.

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

Половые феромоны принадлежат к аттрактантам, то есть к химическим веществам, привлекающим насекомых. Феромоны действуют как дистантные раздражители и воспринимаются обонятельными рецепторами, расположенными на антеннах трутней. Раздражение этих рецепторов обусловливает специфические рефлекторные реакции, обеспечивающие сближение полов и спаривание. После ампутации антенн трутень безразличен к матке. Аттрактивность пчелиных маток действует только на расстоянии до 60 м и на определенной высоте над уровнем земли в зависимости от условий (от 10 до 35 м). Установлено, что самцы проявляют высокую избирательную чувствительность к половому феромону самки своего вида.

Считается, что целенаправленное движение самцов к самке возможно только в струе феромона и происходит по зигзагообразной траектории. Трутни, привлеченные маткой, образуют «комету» с различным количеством особей (до нескольких сот). Внутри кометы постоянно происходит перестройка, одни трутни вырываются вперед, другие отстают.

Кроме того, матки и трутни могут обмениваться и звуковой информацией, а также пользуются дополнительно зрительными и обонятельными стимулами.