Радарное отслеживание раскрывает тайну спаривания трутней медоносных пчёл

Учёные из Лондонского университета королевы Марии и Rothamsted Research использовали радиолокационную технологию для отслеживания самцов медоносных пчёл (трутней) и раскрытия секретов их брачного поведения.

Исследование показывает, что трутни собираются в рои в определённых воздушных зонах, чтобы найти и попытаться спариться с матками. Учёные также обнаружили, что трутни могут перемещаться между разными зонами скопления за один полёт.

Основное предназначение трутней — спаривание с матками в воздухе. Пчеловоды и некоторые учёные давно предполагали, что трутни собираются в огромных количествах (до 10 000 особей) в местах, известных как «зоны скопления трутней». Предыдущие исследования использовали феромонные приманки для привлечения трутней, что вызывало опасения о возможном искусственном создании таких скоплений. Данное исследование — первая в мире попытка отследить траектории полёта отдельных трутней и наблюдать за ними без приманок.

Подобные брачные площадки, где собираются большие группы самцов, наблюдались и у других животных, но впервые зафиксировано, что самцы перемещаются между несколькими такими местами. Это может указывать на открытие нового типа брачной системы у животных.

Исследование опубликовано в журнале iScience.

Методология

Для отслеживания траекторий полёта к спинам отдельных пчёл прикреплялось небольшое электронное устройство — транспондер. Когда транспондер получает радиолокационный сигнал от передатчика, он поглощает его энергию и преобразует в сигнал более высокой частоты, который затем детектируется радарной антенной. Поскольку сигнал транспондера вдвое превышает частоту исходного сигнала, его легко идентифицировать.

Эта система позволила отслеживать положение пчелы относительно радара каждые 3 секунды с точностью около 2 м. Затем, используя положение известных ориентиров, команда определяла истинные GPS-координаты каждой пчелы.

Результаты

Учёные обнаружили, что трутни чередуют в одном полёте периоды прямолинейного и сложного, петляющего полёта. Петляющий полёт был связан с четырьмя различными воздушными зонами, где собирались трутни. Эти конкретные зоны оставались стабильными в течение двух лет исследований.

Исследователи предполагают, что зоны скопления трутней могут функционировать как «лекки» — брачные системы, в которых большое количество самцов собирается исключительно с целью спаривания. Системы леков наиболее известны у позвоночных (олени, тетерева), и самцы обычно остаются верными одному месту.

Ключевые выводы:

• Индивидуальные траектории полёта показывают чёткую смену поведения с прямолинейного на петляющее.
• Периоды петляющего полёта группировались в определённых местах и повторялись в течение двух лет, что подтверждает существование стабильных зон скопления трутней, подобных «лекам».
• Трутни часто посещали более одной зоны скопления за один полёт. Это первое свидетельство того, что самцы какого-либо вида регулярно перемещаются между лекоподобными скоплениями, что может представлять новую форму подобной брачной системы.

Интересно, что поведение трутней в этих зонах имеет сходство с роями мошек или комаров. Наблюдения показали: когда трутни совершают петляющий полёт в такой зоне, чем дальше они удаляются от центра, тем сильнее ускоряются обратно к нему. Это создаёт кажущуюся силу, притягивающую пчёл к центру и приводящую к стабильному, связному рою, несмотря на то, что отдельные трутни проводят в каждом месте короткое время.

Вопросы на будущее

Учёные до сих пор не понимают, как трутни изначально находят эти зоны скопления. Трутни рождаются летом, и их средняя продолжительность жизни составляет всего около 20 дней, поэтому новые поколения не могут найти эти места, следуя за старшими.

Полученные данные свидетельствуют, что трутни находят зоны скопления уже во время своего второго в жизни полёта, без видимых длительных поисков. Это означает, что они должны получать информацию, необходимую для навигации к скоплению, наблюдая за ландшафтом вблизи своего улья.

Исследование поддержано грантами Европейского исследовательского совета и Совета по инженерным и физическим научным исследованиям (EPSRC).