طائرة بدون طيار (نحلة)

الذكر هو نحلة العسل . على عكس النحلة العاملة ، لا يملك الذكر إبرة لسع . لا يجمع الرحيق أو حبوب اللقاح ، ولا يستطيع التغذية دون مساعدة النحلات العاملات . دوره الوحيد هو التزاوج مع الملكة العذراء في رحلة التزاوج ، وغالبًا ما يموت بعد ذلك.

تحمل ذكور النحل نوعًا واحدًا فقط من الأليلات في كل موقع كروموسومي، لأنها أحادية المجموعة الكروموسومية (تحتوي على مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات من الأم). أثناء نمو البيض داخل الملكة ، تنقسم خلية ثنائية المجموعة الكروموسومية تحتوي على 32 كروموسومًا لتكوين خلايا أحادية المجموعة الكروموسومية تُسمى الأمشاج، وتحتوي على 16 كروموسومًا. والنتيجة هي بيضة أحادية المجموعة الكروموسومية، حيث تحمل الكروموسومات تركيبة جديدة من الأليلات في المواقع المختلفة . تُسمى هذه العملية بالتوالد العذري التوالدي أو ببساطة التوالد العذري .

لأن ذكر النحلة، من الناحية الفنية، لا يملك إلا أماً، وليس أباً، فإن شجرة أنسابه غير عادية. الجيل الأول يتكون من فرد واحد (الذكر). الجيل الذي يسبقه يتكون أيضاً من فرد واحد (الأم). الجيل الذي يسبقه يتكون من فردين (أم الأم وأبوها). الجيل الذي يسبقه يتكون من ثلاثة أفراد. الجيل الذي يسبقه يتكون من أربعة أفراد يتكون من خمسة أفراد. هذا التسلسل – 1، 1، 2، 3، 5، 8، وهكذا – هو متتالية فيبوناتشي . ^{[ 1 ]}

يُثار جدل واسع في الأدبيات العلمية حول ديناميكيات وفوائد أشكال التكاثر المُدمجة في نحل العسل والحشرات الاجتماعية الأخرى، والمعروفة بنظام تحديد الجنس أحادي الصيغة الصبغية وثنائي الصيغة الصبغية . للذكور وظيفتان تكاثريتان: ينمو كل ذكر من بويضة الملكة غير المخصبة أحادية الصيغة الصبغية، ويُنتج حوالي 10 ملايين من الحيوانات المنوية ، كل منها مُطابق وراثيًا للبويضة. كما تُستخدم الذكور كوسيلة للتزاوج مع الملكة الجديدة لتخصيب بيوضها. أما عاملات النحل، فتتطور من بيوض مُخصبة، وهي ثنائية الصيغة الصبغية، ما يعني أن الحيوانات المنوية من الأب تُوفر مجموعة ثانية من 16 كروموسومًا، ليصبح المجموع 32 كروموسومًا: مجموعة من كل والد. ولأن جميع الحيوانات المنوية التي يُنتجها ذكر مُعين مُتطابقة وراثيًا، فإن الأخوات الشقيقات أكثر قرابة من الأخوات الشقيقات في الحيوانات الأخرى التي لا تكون فيها الحيوانات المنوية مُتطابقة وراثيًا.

تنتج النحلة العاملة البياضة بيضًا غير مخصب تمامًا، والذي يتطور إلى ذكور. واستثناءً لهذه القاعدة، قد تنتج النحلات العاملة البياضة في بعض الأنواع الفرعية من نحل العسل ذرية خصبة ثنائية المجموعة الكروموسومية (وبالتالي إناث) في عملية تسمى التكاثر العذري ، حيث لا تأتي المجموعة الثانية من الكروموسومات من الحيوانات المنوية، ولكن من أحد الأجسام القطبية الثلاثة خلال الطور الانفصالي الثاني من الانقسام الاختزالي .

في نحل العسل، يُمكن التحكم الأمثل في التركيب الجيني للنسل عن طريق التلقيح الاصطناعي (المعروف في تربية النحل باسم "التلقيح الآلي") للملكة بذكور النحل المجمعة من خلية واحدة، حيث تكون أم الذكور معروفة. أما في عملية التزاوج الطبيعية، فتتزاوج الملكة مع عدة ذكور، ^{[ 2 ]} قد لا تكون من نفس الخلية. ولذلك، فإن مجموعات الإناث الناتجة يكون آباؤها من أصول جينية مختلفة تمامًا.

تتميز النحلة الذكور بعيون ضعف حجم عيون النحلات العاملات والملكات، وجسم أكبر من جسم النحلات العاملات، وإن كان عادةً أصغر من جسم الملكة . بطنها أكثر امتلاءً من بطن النحلات العاملات أو الملكة. ورغم ثقل جسمها، يجب أن تكون قادرة على الطيران بسرعة كافية لمرافقة الملكة في رحلتها. يبلغ متوسط ​​مدة طيرانها حوالي 20 دقيقة.

تضم خلية نحل العسل الشرقي ( Apis cerana) حوالي 200 ذكر خلال ذروة فصل الصيف. ويعتمد الذكور على النحل العامل في إطعامهم.

تموت ذكور النحل أو تُطرد من الخلية بواسطة النحل العامل، وقد يشمل ذلك قيام العاملات بتقليم أجنحة الذكور، في أواخر الخريف، حيث تموت نتيجة التعرض للبرد وعدم قدرتها على حماية نفسها أو إطعامها، ولا تعود إلى الخلية إلا في أواخر الربيع. يطردها النحل العامل لأن بقاء الذكور سيستنزف موارد الخلية بسرعة كبيرة. ^{[ 3 ]}

تتمثل الوظيفة الرئيسية للذكور في الاستعداد لتخصيب الملكة الجاهزة. لا تتزاوج الذكور في الخلية عادةً مع ملكة عذراء من نفس الخلية، لأن الملكة تطير لمسافة أبعد إلى منطقة تجمع الذكور مقارنةً بالذكور. يحدث التزاوج عمومًا في مناطق تجمع الذكور أو بالقرب منها. لا يُعرف كيف يتم اختيار هذه المناطق، لكنها موجودة. عندما يتزاوج ذكر مع ملكة من نفس الخلية، ستكون للملكة الناتجة حضانة غير منتظمة (خلايا فارغة عديدة على إطار الحضانة ) بسبب إزالة يرقات الذكور ثنائية الصيغة الصبغية بواسطة النحلات الحاضنة (أي أن البويضة المخصبة التي تحمل جينين جنسيين متطابقين ستتطور إلى ذكر بدلًا من عاملة). تقوم النحلات العاملات بإزالة الحضانة غير المتجانسة واستهلاكها لإعادة تدوير البروتين.

يحدث التزاوج أثناء الطيران، مما يفسر حاجة الذكور إلى رؤية أفضل، توفرها عيونهم الكبيرة. إذا نجح الذكر في التزاوج، فإن أول ما يحدث هو اندفاع كل الدم في جسمه إلى قضيبه الداخلي، مما يجعله يفقد السيطرة على جسده بالكامل. يسقط جسده، تاركًا جزءًا من قضيبه الداخلي متصلًا بالملكة، والذي يساعد في توجيه الذكر التالي داخلها.

قد يقوم مربو ملكات نحل العسل بتربية ذكور النحل لاستخدامها في التلقيح الاصطناعي ^{[ 4 ]} أو التزاوج الطبيعي. ويجب أن تحتوي ساحة تزاوج الملكات على عدد كبير من الذكور لضمان نجاحها.

في المناطق ذات الشتاء القارس، تُطرد جميع ذكور النحل من الخلية في الخريف. تبدأ الخلية بتربية الذكور في الربيع، ويبلغ عددها ذروته بالتزامن مع موسم التطريد في أواخر الربيع وأوائل الصيف. ويبلغ متوسط ​​عمر ذكر النحل حوالي 90 يومًا.

على الرغم من أن ذكور النحل متخصصة للغاية في أداء وظيفة واحدة، وهي التزاوج واستمرار تكاثر الخلية، إلا أنها قد تؤدي أغراضًا أخرى. فجميع النحل، عندما يستشعر انحراف درجة حرارة الخلية عن الحدود المناسبة، إما أن يولد الحرارة عن طريق الارتعاش، أو يطردها عن طريق تحريك الهواء بأجنحته - وهي سلوكيات يشترك فيها ذكور النحل مع النحل العامل.

لا تُظهر ذكور النحل سلوكيات النحل العامل المعتادة، مثل جمع الرحيق وحبوب اللقاح، أو رعاية الصغار، أو بناء الخلية. ورغم أنها غير قادرة على اللسع، إلا أنها قد تُلوّح بذيلها في محاولة لإخافة الدخيل إذا ما تم التقاطها. ^{[ 5 ]} وفي بعض الأنواع، تُحلّق ذكور النحل حول المتطفلين في محاولة لتضليلهم إذا ما تم إزعاج العش.

تحلق الطائرات بدون طيار بكثرة في وقت مبكر من بعد الظهر، ومن المعروف أنها تتجمع في مناطق تجمع الطائرات بدون طيار على مسافة جيدة من الخلية.

القضيب الداخلي المقلوب، مع التركيز على القرنين، يشبه الخطافات.

الجزء الممتد من القضيب الداخلي، والذي يحتوي على الحيوانات المنوية، هو الجزء الذي يظهر بوضوح.

تم تصميم العضو التناسلي الذكري (العضو التناسلي الذكري الداخلي) بشكل مثالي لتوزيع كمية كبيرة من السائل المنوي والحيوانات المنوية بسرعة وقوة عاليتين. يُحفظ هذا العضو داخل الذكر. أثناء التزاوج، ينقلب العضو (يُقلب من الداخل إلى الخارج) داخل الملكة. يتم قلب العضو عن طريق انقباض عضلات البطن، مما يزيد من ضغط الدم اللمفاوي، وبالتالي "ينفخ" العضو. تساعد المشابك الموجودة في قاعدة العضو على تثبيت الملكة.

تستغرق عملية التزاوج بين ذكر واحد والملكة أقل من 5 ثوانٍ، وغالبًا ما تكتمل في غضون ثانية أو ثانيتين. يحدث التزاوج أثناء الطيران، على ارتفاع يتراوح بين 10 و40 مترًا (33-131 قدمًا) فوق سطح الأرض. ولأن الملكة تتزاوج مع ما بين 5 و19 ذكرًا، ولأن الذكور تموت بعد التزاوج، يجب على كل ذكر أن يستغل فرصته الوحيدة على أكمل وجه. يبدأ الذكر بالتلامس من أعلى الملكة، حيث يكون صدره فوق بطنها، ثم يمسكها بأرجله الست، ويقلب قضيبه الداخلي إلى داخل حجرة اللسعة المفتوحة. إذا لم تكن حجرة اللسعة مفتوحة بالكامل، يفشل التزاوج، لذا فإن بعض الذكور التي تركب الملكة لا تنقل السائل المنوي. بمجرد قلب القضيب الداخلي، يُصاب الذكر بالشلل، وينقلب للخلف أثناء قذفه. عملية القذف انفجارية، حيث يندفع السائل المنوي عبر حجرة اللسعة إلى قناة البيض. قد يكون هذا الإجراء مسموعًا للأذن البشرية أحيانًا، كصوت فرقعة. وتكون عملية القذف قوية لدرجة أنها تمزق القضيب الداخلي، مما يفصل الذكر عن الملكة. ينكسر الجزء المنتفخ من القضيب الداخلي داخل الملكة أثناء التزاوج، لذا يتزاوج الذكور مرة واحدة فقط، ثم يموتون بعد ذلك بفترة وجيزة. يُشار إلى الجزء المتبقي من القضيب الداخلي في قناة البيض بالملكة باسم "علامة التزاوج". لا يمنع هذا السداد الذكر التالي من التزاوج مع الملكة نفسها، ولكنه قد يمنع السائل المنوي من التدفق خارج قناة البيض. ^{[ 6 ]}  

يحدث التزاوج بين ذكور النحل والملكة العذراء بعيدًا عن الخلية، في مواقع تزاوج جوية. تُسمى هذه المواقع "مناطق التجمع"، وهي أماكن محددة ينتظر فيها ذكور النحل وصول الملكات العذارى. تقع منطقة التجمع عادةً على ارتفاع يتراوح بين 10 و40 مترًا (33-131 قدمًا) فوق سطح الأرض، وقد يصل قطرها إلى 30-200 متر (98-656 قدمًا) . حدود منطقة التجمع واضحة؛ فالملكات التي تحلق على بُعد أمتار قليلة خارج الحدود غالبًا ما يتجاهلها ذكور النحل. تُستخدم مناطق التجمع عادةً عامًا بعد عام، مع بقاء بعض المواقع ثابتة تقريبًا على مدى 12 عامًا. نظرًا لطرد ذكور النحل من الخلية خلال فصل الشتاء، وتربية ذكور جديدة كل ربيع، يتعين على ذكور النحل غير المتمرسة العثور على مناطق التجمع هذه من جديد. يشير هذا إلى أن بعض المؤشرات البيئية تُحدد منطقة التجمع، على الرغم من أن هذه المؤشرات الفعلية غير معروفة.    

تقع مناطق التجمع عادةً فوق أرض مكشوفة، بعيدًا عن الأشجار أو التلال، حيث يكون الطيران محميًا إلى حد ما من الرياح (قد تكون الرياح الهادئة مفيدة أثناء طيران التزاوج). في الوقت نفسه، لا تُظهر العديد من مناطق التجمع هذه الخصائص، مثل تلك التي تقع فوق الماء أو مظلة الغابة. وقد أشارت بعض الدراسات إلى أن التوجه المغناطيسي قد يلعب دورًا، حيث تحتوي ذكور الطيور التي يزيد عمرها عن 6 أيام على خلايا في البطن غنية بالمغنيتيت .

يمكن تحديد مناطق تجمع ذكور النحل عن طريق ربط ملكة عذراء (داخل قفص) ببالون معلق فوق الأرض. ثم يتحرك الشخص في المنطقة، ويلاحظ أماكن انجذاب الذكور إلى الملكة. لا توجد مناطق التجمع على مسافة تقل عن 90 مترًا (300 قدم) من المنحل ، وتستقبل المناطق الأبعد عددًا أكبر من الذكور. في منطقة التجمع الواحدة، تتجمع الذكور من حوالي 200 خلية، مع تقديرات تصل إلى 25000 ذكر. هذا التنوع الكبير في الذكور هو ما يضمن للملكة العذراء الحصول على التنوع الجيني اللازم لخليتها. ومن خلال التحليق إلى مناطق التجمع الأبعد عن خليتها، تزيد من احتمالية التزاوج الخارجي.  

يزور ذكر النحل الواحد عدة مناطق تجمع خلال حياته، وغالبًا ما يقوم برحلات متعددة في فترة ما بعد الظهر. تستغرق رحلة التزاوج لدى ذكر النحل ما بين 20 و25 دقيقة في المتوسط، قبل أن يعود إلى الخلية للتزود بالعسل. أثناء وجوده في الموقع، يحلق الذكور بهدوء، في انتظار وصول ملكة عذراء. عندما تصل الملكة العذراء إلى منطقة التجمع، يحدد الذكور موقعها من خلال الإشارات البصرية والشمية. عند هذه النقطة، يبدأ سباق التزاوج مع الملكة العذراء، لضمان وجودهم الجيني في الخلية المؤسسة حديثًا. يُقال إن أسراب الذكور، أثناء متابعتها النشطة للملكة، تُشبه "مذنبًا من الذكور"، حيث تتلاشى وتتشكل من جديد بينما تطارد الذكور الملكة العذراء. يفوق عدد الذكور بكثير عدد الملكات العذارى اللاتي يتم إنتاجهن في الموسم الواحد، لذلك حتى مع تزاوج الملكة عدة مرات، فإن عددًا قليلًا جدًا من الذكور ينجح في التزاوج (يُقدر بأقل من واحد من كل 1000). إذا لزم الأمر، يمكن للملكة العذراء أن تنطلق في رحلات "تزاوج" متعددة، للتأكد من حصولها على كمية كافية من السائل المنوي من عدد كافٍ من الذكور.

يتكاثر طفيل الفاروا المدمرداخل خلايا حضنة النحل. ويفضل هذا الطفيل حضنة الذكور لأنها تضمن له فترة نمو أطول، وهو أمر بالغ الأهمية لنجاح تكاثره.ويمكن السيطرة على أعداد طفيل الفاروا بإزالة حضنة الذكور المغطاة وتجميد قرص الحضنة أو تسخينه.

• دورة حياة نحل العسل الغربي

• فيديو مقرب لنحلة طائرة بدون طيار
• فيديو يُظهر طرد طائرات بدون طيار من خلية نحل
• طائرة بدون طيار