Размножение шмелей¶
Размножение шмелей — биологический процесс воспроизведения потомства у насекомых семейства пчелиных (Apidae), подсемейства Bombinae, включающего более 250 видов. Размножение шмелей осуществляется половым путём с сезонным циклом, характерным для социальных насекомых умеренного пояса: колония развивается с весны до позднего лета, после чего погибают рабочие особи и матки, а переживают зиму оплодотворённые самки.
¶Половой диморфизм и половое созревание
У шмелей выражен половой диморфизм. Самки (матки и рабочие особи) и самцы различаются размерами, строением гениталий и поведением. Самцы крупнее рабочих особей, у них более развиты глаза и усики. Половое созревание самок наступает в первый год жизни: матка, пережившая зимовку, способна к спариванию ещё до основания колонии. Самцы развиваются позже — из отложенных летом яиц, и их зрелость наступает через несколько недель после вылупления личинок.
¶Оплодотворение и хранение спермы
Спаривание происходит в воздухе или на растениях. Самец подлетает к летающей самке, после чего происходит копуляция. Сперма хранится в специальном органе самки — сперматеке, где может оставаться жизнеспособной в течение всей её жизни (до одного года и более). Благодаря этому матка оплодотворяет яйца по мере развития колонии, не прибегая к повторному спариванию. Из оплодотворённых яиц развиваются самки и самцы, из неоплодотворённых — только самцы (гаплодиплоидная система полового определения, общая для перепончатокрылых).
¶Основание колонии
Весной оплодотворённая матка, пережившая зимовку в почве или под листовым опадом, отыскивает подходящее гнездо — чаще всего покинутый мышиный или птичий гнёздышко, трещину в земле или под камнем. Она собирает небольшой комочек пыльцы и мёда, создаёт первые восковые ячейки и откладывает в них 8–16 яиц. До появления первых рабочих особей матка самостоятельно кормит личинок и ухаживает за гнездом. Первые рабочие шмели появляются примерно через 3–4 недели после откладки первых яиц и берут на себя основную работу по сбору корма и строительству гнезда.
¶Структура колонии и размножение в её рамках
Колония шмелей — однолетняя. К середине лета в ней формируются три категории особей:
- Рабочие особи — стерильные самки, добывающие нектар и пыльцу, ухаживающие за личинками и поддерживающие температуру гнезда.
- Полоносные самки — будущие матки, получающие усиленное питание и откладывающие яйца со второй половины лета.
- Самцы — выводятся из яиц, отложенных в конце лета; их задача — оплодотворение самок других колоний.
Матка прекращает откладку рабочих яиц и начинает производить мужские и женские половые особи. После спаривания оплодотворённые самки ищут место для зимовки, а матка, самцы и рабочие особи погибают с наступлением холодов.
¶Зимовка и начало нового цикла
Оплодотворённые самки зимуют в укрытиях — под корой, в гнилых пнях, норах грызунов или в почве на глубине 10–20 см. Весной они выходят из диапаузы, отыскивают корм (раннецветущие растения) и приступают к основанию новой колонии, замыкая годовой цикл.
¶Факторы, влияющие на успешность размножения
На выживаемость колоний влияют климатические условия, наличие кормовых ресурсов и паразиты. Холодная или дождливая весна задерживает развитие колонии, снижая число рабочих особей. К неблагоприятным факторам относятся клещи рода Parasitellus, паразитирующие в гнёздах, а также мухи-кокцидии (Sphaerophoria и др.), чьи личинки уничтожают шмелиный расплод. В ряде регионов России и Европы отмечается сокращение численности ряда видов шмелей, что связано с утратой мест обитания и изменением сроков цветения растений.
¶Размножение шмелей в России
На территории России встречается более 100 видов шмелей, наиболее распространённые — шмель луговой (Bombus pratorum), шмель городской (Bombus terrestris), шмель мохнатый (Bombus hypnorum). Биология размножения у большинства видов сходна, различия касаются сроков основания колоний, числа рабочих особей и глубины зимовки. Некоторые виды (например, шмель альпийский, Bombus alpinus) приспособлены к суровым условиям и образуют мелкие колонии с числом особей до 50–100.
¶Значение
Размножение шмелей обеспечивает стабильность их популяций, играющих ключевую роль в опылении диких и сельскохозяйственных растений. Шмели способны опылять растения при низких температурах, когда другие опылители неактивны, что делает их незаменимыми в северных и горных регионах. В ряде стран шмелей разводят в теплицах для опыления томатов и ягодных культур.
¶Источники
- Прокинько Л. А. «Шмели (Hymenoptera, Bombidae) фауны России»
- Голиков Ф. Я. «Определитель шмелей СССР»
- Heinrich B. «Bumblebee Economics»
- Goulson D. «Bumblebees: Behaviour, Ecology, and Conservation»