Брачный полет — важная фаза размножения большинства муравьев , термитов и некоторых видов пчел . [1] Это также наблюдается у некоторых видов мух , таких как Rhamphomyia longicauda .
Во время полета девственные матки спариваются с самцами, а затем приземляются, чтобы основать новую колонию или, в случае медоносных пчел , продолжить преемственность существующей семейной семьи.
Крылатые версии муравьев и термитов известны как крылатые .
Взрослая колония муравьев сезонно производит крылатых девственных королев и самцов, называемых крылатыми . Из неоплодотворенных яиц развиваются самцы. Из оплодотворенных яиц обычно развиваются бескрылые стерильные рабочие особи, но они могут превратиться в девственных маток, если личинкам уделяется особое внимание.
В течение нескольких дней после выхода (закрытия) из кукольного корпуса самцы «быстро превращаются в одноцелевые сексуальные снаряды». [2] Молодые королевы и самцы остаются в родительской колонии до тех пор, пока не будут созданы условия для брачного полета. Для полета необходима ясная погода, так как дождь мешает летающим насекомым . Различные колонии одного и того же вида часто используют сигналы окружающей среды для синхронизации выпуска самцов и маток, чтобы они могли спариваться с особями из других гнезд, тем самым уменьшая инбридинг . Фактический «взлет» из родительской колонии также часто синхронизируется, чтобы сокрушить хищников .
Обычно девственные матки и самцы сначала разбегаются, чтобы обеспечить ауткроссинг . Затем королевы выделяют 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 сперматека , в брюшной полости королевы, и сохраняется на протяжении всей ее жизни. Это может занять 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 королевы приземляются и, у большинства муравьев и всех термитов, отрывают крылья. Затем они пытаются основать новую колонию. Детали этого варьируются от вида к виду, но обычно включают раскопки первой камеры колонии и последующую откладку яиц. С этого момента королева непрерывно откладывает яйца, из которых вылупляются личинки, предназначенные исключительно для развития рабочих муравьев. [5] Королева обычно выкармливает первый выводок одна. После появления первых рабочих особей роль королевы в колонии обычно становится исключительной (и, как правило, постоянной) яйцекладкой. Пример процесса основания колонии см. в Atta sexdens .
У молодых маток чрезвычайно высокий процент неудач. За свою жизнь очень большая колония муравьев может выпустить миллионы девственных маток. Если предположить, что общее количество колоний муравьев на участке остается постоянным, то в среднем только одной из этих королев это удается. Остальные уничтожаются хищниками (особенно другими муравьями), опасностями окружающей среды или неудачами в выращивании первого выводка на различных стадиях процесса. Этот строгий отбор гарантирует, что королева должна быть одновременно очень здоровой и очень удачливой, чтобы передать свои гены следующему поколению.
Не все муравьи следуют основной схеме, описанной выше. У армейских муравьев только самцы крылатые и имеют крылья. Они вылетают из родительской колонии на поиски других колоний, где их поджидают бескрылые девственные королевы. Колония, состоящая из старой королевы и одной или нескольких спаривающихся молодых маток, затем делится, при этом каждая успешная матка забирает свою долю рабочих. Причиной такого поведения является тот факт, что армейские муравьи не имеют физического гнезда. Таким образом, королевы абсолютно зависят от работников, которые их защищают.
Другая вариация обнаружена у видов с колониями из нескольких маток, таких как Solenopsis invicta . Самцы и девственные королевы спариваются, а затем королевы часто возвращаются в родительскую колонию, где и остаются. Этот процесс значительно увеличивает вероятность успеха девственных маток и позволяет создавать чрезвычайно большие суперколонии . Колония также становится практически бессмертной, поскольку она больше не зависит от дальнейшего здоровья одной королевы. Это позволяет колониям Solenopsis invicta закрепляться в окружающей среде, занимая доминирующее положение в экосистеме. Однако ценой этого является инбридинг и, как следствие, потеря адаптивности. Это может привести к внезапному сокращению популяции при изменении окружающей среды или появлении нового хищника или паразита .
«День летающих муравьев» — неофициальный термин, обозначающий день, в который будущие королевы муравьев выходят 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 радары метеорологической службы, напоминающие ливни. [9]
У большинства видов муравьи-самцы летают рядом с ними, хотя они меньше и менее заметны. Королевы летают - некоторые преодолевают очень большие расстояния, другие - всего несколько метров - затем спариваются и падают на землю, где теряют крылья и пытаются основать новую колонию муравьев . [ нужна цитата ] Масса летающих насекомых часто привлекает внимание хищников, таких как птицы, и часто можно увидеть стаи, объедающиеся легкодоступной пищей.
Это явление происходит во многих колониях одновременно, когда местные погодные условия являются подходящими, чтобы снизить эффективность хищничества и гарантировать, что королевы и самцы из разных колоний имеют шанс встретиться и скрещиваться. Таким образом, это выглядит как «приуроченное» событие или что муравьи каким-то образом общаются. Однако ни то, ни другое, скорее всего, не так – это может быть просто обычная реакция на температуру, влажность, скорость ветра и время года. [10]
