Брачный полет является важной фазой в размножении большинства видов муравьев , термитов и некоторых видов пчел . [1] Он также наблюдается у некоторых видов мух , таких как Rhamphomyia longicauda .
Во время полета девственные королевы спариваются с самцами, а затем приземляются, чтобы основать новую колонию или, в случае медоносных пчел , продолжить преемственность существующей колонии.
Крылатые версии муравьев и термитов известны как крылатые .
Зрелая колония муравьев сезонно производит крылатых девственных королев и самцов, называемых крылатыми . Неоплодотворенные яйца развиваются в самцов. Оплодотворенные яйца обычно развиваются в бескрылых, стерильных рабочих, но могут развиться в девственных королев, если личинки получают особое внимание.
В течение нескольких дней после того, как они вылупились (вылупились) из куколки , самцы «быстро превращаются в одноцелевые сексуальные ракеты». [2] Молодые королевы и самцы остаются в родительской колонии до тех пор, пока условия не станут подходящими для брачного полета. Для полета требуется ясная погода, так как дождь является разрушительным для летающих насекомых . Различные колонии одного и того же вида часто используют экологические сигналы для синхронизации выпуска самцов и королев, чтобы они могли спариваться с особями из других гнезд, тем самым уменьшая инбридинг . Фактический «вылет» из родительской колонии также часто синхронизирован, чтобы подавить их хищников .
Обычно девственные королевы и самцы сначала разбегаются, чтобы обеспечить ауткроссинг . Затем королевы выпускают феромоны , чтобы привлечь самцов. Однако королевы часто пытаются убежать от самцов, позволяя спариваться только самым быстрым и приспособленным самцам. Спаривание происходит во время полета.
Одна королева обычно спаривается с несколькими самцами. Сперма хранится в специальном органе, известном как семяприемник , в брюшной полости королевы и сохраняется в течение всей ее жизни. Это может длиться до 20 лет, в течение которых сперма может быть использована для оплодотворения десятков миллионов яйцеклеток.
Самцы эволюционировали с единственной целью — оплодотворить королеву. [3] Во время «быстрого и бурного спаривания» самец помещает свои внутренние гениталии в половую камеру королевы и быстро умирает. [3] [4]
_after_shedding_its_wings_(12618919583).jpg/1280px-Reproductive_Termite_(Macrotermes_mossambicus_%3F)_after_shedding_its_wings_(12618919583).jpg)
Молодые спаренные королевы приземляются и, в случае большинства муравьев и всех термитов, удаляют свои крылья. Затем они пытаются основать новую колонию. Детали этого процесса различаются от вида к виду, но обычно включают в себя раскопку первой камеры колонии и последующую откладку яиц. С этого момента королева непрерывно откладывает яйца, из которых вылупляются личинки, предназначенные исключительно для развития в рабочих муравьев. [5] Королева обычно вскармливает первый выводок в одиночку. После появления первых рабочих роль королевы в колонии обычно становится исключительной (и, как правило, непрерывной) откладкой яиц. Пример процесса основания колонии см. в Atta sexdens .
Молодые королевы имеют чрезвычайно высокий процент неудач. За свою жизнь очень большая колония муравьев может выпустить миллионы девственных королев. Если предположить, что общее количество колоний муравьев в этой области остается постоянным, в среднем только одна из этих королев добивается успеха. Остальные уничтожаются хищниками ( прежде всего другими муравьями), опасностями окружающей среды или неудачами в выращивании первого выводка на разных этапах процесса. Этот строгий отбор гарантирует, что королева должна быть как чрезвычайно здоровой, так и чрезвычайно удачливой, чтобы передать свои гены следующему поколению.
Не все муравьи следуют основной схеме, описанной выше. У бродячих муравьев только самцы крылатые , имеющие крылья. Они вылетают из своей родительской колонии в поисках других колоний, где их ждут бескрылые девственные королевы. Колония со старой королевой и одной или несколькими оплодотворенными молодыми королевами затем разделяется, и каждая успешная королева берет себе часть рабочих. Причина такого поведения заключается в том, что у бродячих муравьев нет физического гнезда. Таким образом, королевы полностью зависят от рабочих, которые их защищают.
Другая вариация встречается у видов с колониями из нескольких королев, таких как Solenopsis invicta . Самцы и девственные королевы спариваются, а королевы затем часто возвращаются в родительскую колонию, где они затем остаются. Этот процесс значительно увеличивает вероятность успеха девственных королев и позволяет создавать чрезвычайно большие суперколонии . Колония также становится по сути бессмертной, поскольку она больше не зависит от постоянного здоровья одной королевы. Это позволяет колониям Solenopsis invicta закрепляться в своем окружении, достигая доминирующего положения в экосистеме. Однако ценой этого является инбридинг и, как следствие, потеря адаптивности. Это может привести к внезапному коллапсу популяции при изменении окружающей среды или появлении нового хищника или паразита .
«День летающих муравьев» — неформальное название дня, в который будущие королевы муравьев вылетают из гнезда, чтобы начать свой брачный полет, [6] хотя исследования, основанные на гражданской науке, показали, что брачные полеты не особенно синхронизированы в пространстве или времени. [7] [8] Однако количество муравьев, летающих в определенные дни, может быть достаточно большим, чтобы их могли обнаружить радиолокационные системы метеорологической службы, что напоминает ливневые дожди. [9]
У большинства видов самцы муравьев летают рядом с ними, хотя они меньше и менее заметны. Королевы летают вокруг — некоторые покрывают очень большие расстояния, другие всего несколько метров — затем спариваются и падают на землю, где они теряют крылья и пытаются основать новую колонию муравьев . [ требуется цитата ] Масса летающих насекомых часто привлекает внимание хищников, таких как птицы, и часто можно увидеть стаи, пожирающие легкодоступную пищу.
Это явление происходит во многих колониях одновременно, когда местные погодные условия подходят, чтобы снизить эффективность хищничества и гарантировать, что королевы и самцы из разных колоний имеют шанс встретиться и скреститься. Поэтому это выглядит как «синхронизированное» событие или как то, что муравьи каким-то образом общаются. Однако ни то, ни другое, скорее всего, не имеет места — это может быть просто общей реакцией на температуру, влажность, скорость ветра и время года. [10]
