Отслеживание полётов трутней пчёл в поисках партнёра
Медоносные пчёлы — ключевые опылители сельхозкультур и популярные домашние насекомые, однако места их спаривания долгое время оставались загадкой. Пчёлы спариваются в воздухе, на высоте до 50 метров, что затрудняет наблюдение. Новое двухлетнее исследование с отслеживанием самцов-трутней проливает свет на этот процесс.
Цель жизни трутня
Трутни рождаются летом и живут около трёх недель. Их единственная цель — спариться с молодой маткой. Матка совершает до шести брачных вылетов, спариваясь с 6–24 разными трутнями, и хранит полученные сперматозоиды для оплодотворения всех яиц (более 1000 в день) до конца жизни.
Поиск мест скопления
Более 200 лет назад натуралист Гилберт Уайт описал гул, предположительно создаваемый тысячами трутней в зонах скопления трутней (drone congregation areas). Учёные изучали эти зоны, используя приманки с феромонами маток, но такой метод мог искажать естественное поведение пчёл. В 1990-х годах радарные наблюдения в Аризоне (США) показали, что трутни следуют общим маршрутам.
Метод отслеживания
В новом исследовании к груди трутней крепили миниатюрные транспондеры. Специальный радар, вращающийся каждые три секунды, сканировал местность радиосигналами. При попадании на транспондер сигнал преобразовывался в ответный, что позволяло с высокой точностью определять положение каждой пчелы в реальном времени.
Результаты: паттерны полёта
Наблюдения выявили два типа полёта:
- Прямые перелёты между точками.
- Петляющие и круговые траектории, сгруппированные в четырёх конкретных зонах.
Эти зоны оказались естественными зонами скопления трутней, существующими и без искусственных приманок. Анализ движения в них показал паттерн: чем дальше трутень удалялся от центра зоны, тем сильнее ускорялся обратно к нему. Это поведение, аналогичное движению роя мошек, создаёт эффект «силы притяжения», удерживая рой сплочённым.
Эволюционный смысл: «брачный ток» (lek)
Скопления трутней, вероятно, представляют собой форму лека (lek) — брачных скоплений самцов, характерных для птиц и млекопитающих. Основная гипотеза для пчёл: самцы собираются в местах, которые с высокой вероятностью посетят самки. Это снижает энергозатраты на поиск партнёра на обширной территории.
Уникальная особенность пчёл: трутни посещали несколько зон скопления за один вылет, задерживаясь в каждой всего на несколько минут, в то время как другие животные, образующие леки, обычно строго привязаны к одному месту.
Нерешённая загадка
Ключевой вопрос: как трутни находят эти зоны? Наблюдения показали, что одни и те же зоны привлекают пчёл минимум два года, но жизненный цикл отдельного трутня (≈3 недели) слишком короток для передачи знаний следующему поколению.
Молодые трутни в первый вылет изучали окрестности улья, но не посещали скопления. Уже в следующих вылетах некоторые из них напрямую летели к зонам скопления, без стадии поиска. Это указывает на наличие очевидных и универсальных ориентиров, заметных из разных точек.
Перспективы исследований
Планируется создать 3D-модель местности, чтобы реконструировать поле зрения трутней и определить визуальные маркеры, ведущие их к местам скопления.
Практическое значение работы:
- Для пчеловодов: улучшение программ селекционного разведения.
- Для робототехники: вдохновение для создания автономных роботов, способных к сложному навигационному поведению с минимальным контролем человека.