Генетична природа роїння

Відео: Тиха зміна матки найнадійніша

Незважаючи на те що вже понад два століття бджола піддається доместикації, процес роїння все ще залишається самим некерованим елементом її соціальної поведінки. Вважається, що це явище завдає великих економічних збитків бджільництву, оскільки в результаті переходу сім`ї в ройовий стан зменшується льотна діяльність бджіл, знижується медова продуктивність. У зв`язку з цим боротьба з ним стає неодмінною умовою рентабельного і раціонального бджільництва. Опис заходів боротьби з роением становить окремі розділи в підручниках і методичних рекомендаціях по бджільництву. Проте бджолярі-любителі в питанні «за» і «проти» роїння розділилися порівну на два протилежні табори.

Основні причини роїння найчастіше пов`язують з абіотичних факторів: невідповідність сили сім`ї обсягом займаного простору, що призводить до скупченості, поганої вентиляції, зміни температурного режиму і загального мікроклімату вулика. У зв`язку з цим основна стратегія боротьби з ним зводиться до раннього розширення гнізда, поділу сімей навпіл, формуванню відводків, а також до постановки магазинних надставок. Збройні такою стратегією початківці бджолярі середньої смуги Росії приступають до розширення гнізда часто незабаром після обльоту, що завдає великої шкоди сім`ї, яка не має можливості підтримувати оптимальний тепловий режим в розширеному просторі. Більш того, в ряді випадків розширення простору не запобігає роїння і, навпаки, деякі скупчено сидять сім`ї, незважаючи на прогнози, не переходять в ройовий стан. Таких прикладів ми можемо знайти чимало. Сам по собі екологічний клімат вулика не визначає необхідність вступу в ройовий стан, а лише сприяє його протіканню, розтягуючи або прискорюючи його.

Вступ бджолиної сім`ї в ройовий стан, має незворотний характер. Його можна лише за допомогою відомих прийомів розтягнути в часі, відстрочити. Саме це відбувається тоді, коли в цілях запобігання роїння виламують маточники. Процес «запущеного роїння» нерідко зберігається і при розподілі сім`ї, що прийшла в ройовий стан, навпіл: навіть в безматочной її половині. Заклавши два Свищева маточника, бджоли відпускають рій з однієї з вийшли молодих маток.

Для з`ясування справжніх причин роїння ми зробили спробу розглянути це явище з точки зору загально біологічних і генетичних уявлень, свідомо опустивши всі сторони соціальної реорганізації ройовий сім`ї.

Генетичний контроль розмноження. Можна не сумніватися, що роїння як важливий елемент розмноження виду являє собою спадково детермінований процес, контрольований генетично, тобто є ціла система пов`язаних між собою генів, яка визначає шлях розмноження бджолиної сім`ї: через тиху зміну маток або роїння. Обидва типи розмноження переслідують одну і ту ж мету - продовження роду. Обидва вони пов`язані з виведенням нової матки, яка не є генетичною копією старої, так як розвивається із заплідненого яйця, що отримав половину генів від батька. Однак Свищева маточників, як правило, кілька, кількість же ройових може досягати декількох десятків.

Який же варіант розмноження з точки зору генетичних уявлень кращий для виду? Які переваги для виду дає ройовий спосіб розмноження? Щоб відповісти на це питання, визначимо генетичне значення роїння. Який генетичний сенс закладений в закладці великого числа маточників і відділенні рою? Генетичне значення цього явища полягає в створенні умов для збільшення комбінаторики батьківських генів і селективного відбору найбільш пристосованих особин (маток).Комбинативная мінливість генотипу здійснюється в результаті між- і внутріхромосомних рекомбінації при утворенні материнських статевих клітин. Це дає великий спектр генетичної різноманітності ще незапліднених яєць, який посилюється після запліднення в умовах поліандрії.

З нашої точки зору, роїння являє собою не тільки спосіб розмноження, а й біологічний механізм адаптації до постійно мінливих умов середовища.

Про великому генетичному різноманітності маточників свідчить різноманітність їх розмірів, форм, швидкості розвитку, але навіть коли вони здаються фенотипно однаковими, що вийшли з них матки характеризуються великою генетичною різноманітністю і розрізняються між собою як діти однієї матері і одного або декількох батьків. Відбір маток здійснюється бджолами і боротьбою між матками і носить пристосувальний характер. Таким чином, саме по собі закладання численних маточників - прогресивне явище, що дає перевагу увазі, оскільки чим більше генетичну різноманітність маток, тим більше можливості для природного добору і процвітання його в цілому.

Інший важливий момент роїння характеризується поділом сім`ї та зміною території проживання. Відлетіли сім`я отримує можливість не тільки освоїти нові джерела медозбору, а й зустрітися з населенням, що має інший спектр генетичної різноманітності. Це дозволяє уникнути близькоспорідненого спаровування і створює увазі величезні переваги. На окремих ізольованих пасіках і в географічно ізольованих популяціях в умовах неконтрольованого спарювання і близькоспорідненого розведення (інбридингу) відбувається накопичення шкідливих рецесивних мутацій - (а). В гетерозиготному стані, тобто в комбінації (Аа), їх дія не проявляється. Але з переходом в результаті спорідненого схрещування в гомозиготний стан (аа) вони проявляють свою дію, що в першу чергу може привести до ембріональної загибелі або проявитися в зниженні життєздатності особин-носіїв таких генотипів.

У селекційних програмах завжди враховується такий показник, як інбредних мінімум - максимально допустиму кількість родинних схрещувань, перевищення якого веде до інбредних депресії.

Відео: На пасіці Несподівана зустріч Beekeeping

Таким чином, роїння слід розглядати як своєрідний спосіб виходу з генетичного полону гомозиготности до неспоріднених спаровування. Неспоріднене спаровування між особинами віддалених популяцій здатне одним актом запліднення перевести велике число генів у гетерозиготное стан і тим самим викликати ефект гібридної потужності (гетерозис) за багатьма показниками продуктивності, життєздатності та стійкості.

Залишається неясним питання: якими механізмами впізнається і регулюється ступінь інбредних мінімуму? Імовірно, до них можна віднести надзвичайно поліморфну систему множинних алелей sex-локусу, що складається з 12 алелей. Так, насичення популяції однойменними рецесивними алелями sex-локусу призводить до появи гомозиготних за цими аллелям особин.

Гени статі в гомозиготному стані володіють напівлетальні ефектом. Личинки, що несуть їх, виявляються диплоїдними трутнями зі зниженою життєздатністю. Їх видаляють робочі бджоли на ранніх стадіях розвитку, що створює картину строкатого розплоду. Число таких нежиттєздатних личинок може досягати 50%. Який відсоток розплоду відповідає інбредних мінімуму, не встановлено. Однак 50% - це вже ситуація SOS, при якій протиройові прийоми неефективні.

Генетичні причини роїння. Основна причина роїння - це функціональний стан генотипу матки, яке призводить до зниження життєздатності бджолиної сім`ї. Таких станів генотипу, що провокує роїння, може бути кілька: накопичення рецесивних генів у гомозиготному стані (результат інбридингу) - нестабільність генотипу у міжпородних гібридів. Відомо, що при такому схрещуванні тільки у гібридів першого покоління спостерігається гетерозис, а в наступних - відзначається зниження функціональної активності. Це є результатом неузгодженості роботи генів різних порід в одному генотіпе- акліматизація південних порід в північному регіоні. Недавніми роботами сербських авторів (Stanimirovic et al., 2005) було показано, що процес екологічної адаптації супроводжується структурними реорганізаціями хромосом. При цьому проявляється відоме генетичне явище «ефект положення», при якому зміна положення гена призводить до зміни його функціональної активності. Будь-яке географічне переміщення порід супроводжується структурною реорганізацією цитогенетичної системи і подальшим відбором найбільш вдалих варіантів. Цей процес являє собою цитогенетичний механізм адаптаціі- накопичення шкідливих рецесивних мутацій в репродуктивних клітинах старих маток, що призводить до появи аномального потомства. До цього в значній мірі веде використання хімічних методів захисту: більша частина застосовуваних препаратів відноситься до розряду мутагенів. Таким чином, стан генотипу при близькоспоріднених розведенні, міжпородних схрещування, у старих маток і переміщеннях породи в інші умови існування вимагає стабілізації генотипу. Роїння в світлі вищевикладеного виступає як механізм відбору найбільш пристосованих генотипів.

В основі тихої зміни матки лежать фізіологічні процеси, що визначають її репродуктивне стан.

Генетичні основи роїння дозволяють пояснити цілий ряд так званих позаштатних ситуацій, описаних вище. До їх числа належить і роїння сім`ї з молодою маткою, що може бути спровоковано її генетичними особливостями, тобто гомозиготностью. Дійсно, прагнення зберегти породу в чистоті за допомогою географічної ізоляції створює для цього реальні умови. Природа включає механізм стихійного роїння тоді, коли на ізольованих пасіках відбувається близькоспоріднені розведення. Тому періодична зміна маток, відбір ліній виробників, міжлінійне спаровування з метою отримання міжлінійних гетерозисних гібридів - це генетична стратегія любительського і промислового бджільництва.

Генетичний підхід до роїння дозволяє відповісти на ряд хвилюючих питань. Чи ефективний відбір за ознакою ройливости? Так, ефективний: при відборі неройлівих бджіл відбувається відбір сімей з найбільш стабільним генотипом, адаптованим до даних умов існування і тому не вимагає роїння.

Чому різні породи мають різний ступінь ройливости? Історично відбір на ройливость як спосіб адаптації найбільш інтенсивно йшов у порід, що займають більш несприятливі умови. Це відноситься до середньо бджолам.

Прийнято вважати, що сім`ї з молодими матки не рояться. Репродуктивні клітини молодий матки несуть менше генетичного вантажу, обтяженого шкідливими генами. Це дає їй генетичні переваги. Але роїння сім`ї з такою маткою може бути спровоковано гомозиготностью і нестабільністю її генотипу.

Кажуть, що гіпотези - це ліси, якими оточують споруджуваний будинок, їх прибирають, коли воно побудовано. Генетична концепція роїння, викладена в цій роботі, повинна сприйматися скоріше як робоча гіпотеза, заснована на цілому ряді добре вивчених общебиологических і генетичних механізмів. Зроблено акцент на менш вивчені генетичні моменти роїння, свідомо опущені інші фактори, які можуть уплинути на цей процес. Якщо викладені в статті положення допоможуть вам знайти генетичні підходи до пояснення нерозгаданих явищ біології бджоли, буду вважати свою мету досягнутою.

М.МОНАХОВА

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі