Drone (bee) Drone (abelha)

Drone bee Abelha Drone

A drone is a male bee . Um drone é uma abelha macho. Unlike the female worker bee , drones do not have stingers and gather neither nectar nor pollen. Ao contrário da abelha operária , os drones não têm ferrão e não coletam nem néctar nem pólen. A drone's primary role is to mate with an unfertilized queen. O principal papel de um drone é acasalar com uma rainha não fertilizada.

Genetics Genética

Drones are haploid , growing from unfertilised eggs by arrhenotoky . Drones são haplóides , crescendo a partir de ovos não-fertilizados por arrhenotoky .

Drones carry only one type of allele at each chromosomal position, because they are haploid (containing only one set of chromosomes from the mother). Drones carregam apenas um tipo de alelo em cada posição cromossômica, porque são haplóides (contendo apenas um conjunto de cromossomos da mãe). During the development of eggs within a queen , a diploid cell with 32 chromosomes divides to generate haploid cells called gametes with 16 chromosomes. Durante o desenvolvimento de ovos dentro de uma rainha , uma célula diplóide com 32 cromossomos se divide para gerar células haplóides chamadas de gametas com 16 cromossomos. The result is a haploid egg, with chromosomes having a new combination of alleles at the various loci . O resultado é um ovo haplóide, com os cromossomos tendo uma nova combinação de alelos nos vários locos . This process is called arrhenotokous parthenogenesis or simply arrhenotoky . Este processo chama-se partenogênese arrenotokozny ou simplesmente arrhenotoky .

Because the male bee technically has only a mother, and no father, its genealogical tree is unusual. Porque a abelha macho tecnicamente tem apenas uma mãe e nenhum pai, sua árvore genealógica é incomum. The first generation has one member (the male). A primeira geração tem um membro (o macho). One generation back also has one member (the mother). Uma geração de volta também tem um membro (a mãe). Two generations back are two members (the mother and father of the mother). Duas gerações atrás são dois membros (a mãe e o pai da mãe). Three generations back are three members. Três gerações atrás são três membros. Four back are five members. Quatro costas são cinco membros. That is, the numbers in each generation going back are 1, 1, 2, 3, 5, 8, ... – the Fibonacci sequence . Ou seja, os números em cada geração que retornam são 1, 1, 2, 3, 5, 8, ... - a seqüência de Fibonacci .

Much debate and controversy exist in the scientific literature about the dynamics and apparent benefit of the combined forms of reproduction in honey bees and other social insects, known as the haplodiploid sex-determination system . Muitos debates e controvérsias existem na literatura científica sobre a dinâmica e o aparente benefício das formas combinadas de reprodução em abelhas e outros insetos sociais, conhecido como sistema haplodiploide de determinação do sexo . The drones have two reproductive functions: Each drone grows from the queen's unfertilized haploid egg and produces some 10 million male sperm cells , each genetically identical to the egg. Os drones têm duas funções reprodutivas: cada drone cresce a partir do óvulo haplóide não fertilizado da rainha e produz cerca de 10 milhões de espermatozóides masculinos, cada um geneticamente idêntico ao óvulo. Drones also serve as a vehicle to mate with a new queen to fertilize her eggs. Drones também servem como um veículo para acasalar com uma nova rainha para fertilizar seus ovos. Female worker bees develop from fertilized eggs and are diploid in origin, which means that the sperm from a father provides a second set of 16 chromosomes for a total of 32: one set from each parent. As abelhas obreiras desenvolvem-se a partir de óvulos fertilizados e são de origem diplóide , o que significa que o espermatozóide de um pai fornece um segundo conjunto de 16 cromossomas para um total de 32: um conjunto de cada progenitor. Since all the sperm cells produced by a particular drone are genetically identical, full sisters are more closely related than full sisters of other animals where the sperm is not genetically identical. Uma vez que todos os espermatozóides produzidos por um drone em particular são geneticamente idênticos, as irmãs completas são mais relacionadas do que as irmãs completas de outros animais em que o espermatozóide não é geneticamente idêntico.

A laying worker bee exclusively produces totally unfertilized eggs, which develop into drones. Uma abelha operária que trabalha exclusivamente produz ovos totalmente não fertilizados, que se desenvolvem em drones. As an exception to this rule, laying worker bees in some subspecies of honey bees may also produce diploid (and therefore female) fertile offspring in a process called thelytoky , in which the second set of chromosomes comes not from sperm, but from one of the three polar bodies during anaphase II of meiosis . Como uma exceção a essa regra, colocar abelhas operárias em algumas subespécies de abelhas melíferas também pode produzir descendentes férteis diplóides (e, portanto, femininas) em um processo chamado thelytoky , no qual o segundo conjunto de cromossomos não vem do esperma, mas de um dos três corpos polares durante a anáfase II da meiose .

In honey bees, the genetics of offspring can best be controlled by artificially inseminating a queen with drones collected from a single hive, where the drones' mother is known. Nas abelhas, a genética da prole pode ser melhor controlada pela inseminação artificial de uma rainha com drones coletados de uma única colméia, onde a mãe dos drones é conhecida. In the natural mating process, a queen mates with multiple drones, which may not come from the same hive. No processo de acasalamento natural, uma rainha acasala-se com múltiplos zangões, que podem não vir da mesma colmeia. Therefore, batches of female offspring have fathers of a completely different genetic origin. Portanto, lotes de descendentes femininos têm pais de origem genética completamente diferente.

Anatomy Anatomia

A drone is characterized by eyes that are twice the size of those of worker bees and queens, and a body size greater than that of worker bees, though usually smaller than the queen bee . Um drone é caracterizado por olhos que são o dobro do tamanho das abelhas operárias e rainhas, e um tamanho de corpo maior que o das abelhas operárias, embora geralmente menor que a abelha-rainha . His abdomen is stouter than the abdomen of workers or queen. Seu abdômen é mais robusto que o abdômen dos trabalhadores ou da rainha. Although heavy bodied, the drone must be able to fly fast enough to accompany the queen in flight. Embora pesado, o drone deve ser capaz de voar rápido o suficiente para acompanhar a rainha em vôo.

An Apis cerana colony has about 200 drones during high summer peak time. Uma colônia Apis cerana tem cerca de 200 drones durante o horário de pico do verão.

Drones die off or are ejected from the hive by the worker bees in late autumn, and do not reappear in the bee hive until late spring. Drones morrem ou são ejetados da colméia pelas abelhas operárias no final do outono, e não reaparecem na colméia até o final da primavera.

Role Papel

The drones' main function is to be ready to fertilize a receptive queen. A principal função dos drones é estar pronta para fertilizar uma rainha receptiva. Drones in a hive do not usually mate with a virgin queen of the same hive because they drift from hive to hive. Drones em uma colméia geralmente não acasalam com uma rainha virgem da mesma colméia, porque eles se afastam de colméias para colmeias. Mating generally takes place in or near drone congregation areas. O acasalamento geralmente ocorre nas áreas de congregação dos drones. How these areas are selected is poorly understood, but they do exist. Como essas áreas são selecionadas é mal compreendida, mas elas existem. When a drone mates with a queen of the same hive, the resultant queen will have a spotty brood pattern (numerous empty cells on a brood frame) due to the removal of diploid drone larvae by nurse bees (ie, a fertilized egg with two identical sex genes will develop into a drone instead of a worker). Quando um drone acasala com uma rainha da mesma colmeia, a rainha resultante terá um padrão de ninhada irregular (numerosas células vazias em uma estrutura de ninho) devido à remoção de larvas de zangões diploides por abelhas enfermeiras (isto é, um óvulo fertilizado com duas os genes sexuais se transformarão em um drone em vez de um trabalhador).

In flight Em vôo

Mating occurs in flight, which accounts for drones needing better vision, which is provided by their large eyes. O acasalamento ocorre em vôo, o que explica os drones que precisam de uma melhor visão, o que é proporcionado por seus olhos grandes. Should a drone succeed in mating, he soon dies because the penis and associated abdominal tissues are ripped from the drone's body after sexual intercourse. Caso um drone tenha êxito no acasalamento, ele logo morre porque o pênis e os tecidos abdominais associados são arrancados do corpo do drone após a relação sexual.

Honey bee queen breeders may breed drones to be used for artificial insemination or open mating. Criadores de abelhas rainhas podem criar drones para serem utilizados para inseminação artificial ou acasalamento aberto. A queen mating yard must have many drones to be successful. Um jardim de acasalamento rainha deve ter muitos drones para ser bem sucedido.

In areas with severe winters, all drones are driven out of the hive in the autumn. Em áreas com invernos rigorosos, todos os drones são expulsos da colmeia no outono. A colony begins to rear drones in spring and drone population reaches its peak coinciding with the swarm season in late spring and early summer. Uma colônia começa a criar drones na primavera e a população de drones atinge seu pico coincidindo com a temporada de enxames no final da primavera e início do verão. The life expectancy of a drone is about 90 days. A expectativa de vida de um drone é de cerca de 90 dias.

Although the drone is highly specialized to perform one function, mating and continuing the propagation of the hive, it is not completely without side benefit to it. Embora o drone seja altamente especializado para realizar uma função, acasalando e continuando a propagação da colméia, não é completamente sem benefícios secundários. All bees, when they sense the hive's temperature deviating from proper limits, either generate heat by shivering, or exhaust heat by moving air with their wings—behaviours which drones share with worker bees. Todas as abelhas, quando percebem que a temperatura da colmeia se desvia dos limites adequados, geram calor ao tremer ou dissipam o calor movendo o ar com suas asas - comportamentos que os drones compartilham com as operárias.

Behaviour Comportamento

Drones do not exhibit typical worker bee behaviours such as nectar and pollen gathering, nursing, or hive construction. Drones não exibem comportamentos típicos das abelhas operárias, como coleta de néctar e pólen, enfermagem ou construção de colméias. While drones are unable to sting, if picked up, they may swing their tails in an attempt to frighten the disturber. Enquanto os drones são incapazes de picar, se forem pegos, eles podem balançar suas caudas na tentativa de assustar o perturbador. In some species, drones buzz around intruders in an attempt to disorient them if the nest is disturbed. Em algumas espécies, os drones zumbem em torno dos intrusos em uma tentativa desorientá-los se o ninho é perturbado.

Drones fly in abundance in the early afternoon and are known to congregate in drone congregation areas a good distance away from the hive. Drones voam em abundância no início da tarde e são conhecidos por se congregarem em áreas de congregação de drones a uma boa distância da colméia.

Mating and the drone reproductive organ Acasalamento e o órgão reprodutor do zangão

The everted penis, with the cornua in focus, resembling hooks. O pênis evertido, com o cornua em foco, parecendo ganchos.

The extended bulbus of the penis, containing sperm, is in focus. O bulbo estendido do pênis, contendo espermatozóides, está em foco.

The drone penis is designed to disperse a large quantity of seminal fluid and spermatozoa with great speed and force. O pênis drone é projetado para dispersar uma grande quantidade de fluido seminal e espermatozóides com grande velocidade e força. The penis is held internally in the drone (an endophallus). O pênis é mantido internamente no drone (um endofalo). During mating, the organ is everted (turned inside out), into the queen. Durante o acasalamento, o órgão é evertido (virado do avesso) para a rainha. The eversion of the penis is achieved by contracting abdominal muscles, which increases hemolymph pressure, effectively "inflating" the penis. A eversão do pênis é conseguida pela contração dos músculos abdominais, o que aumenta a pressão da hemolinfa, efetivamente "inflando" o pênis. Cornua claspers at the base of the penis help to grip the queen. Cornua claspers na base do pênis ajudam a segurar a rainha.

Mating between a single drone and the queen lasts less than 5 seconds, and it is often completed within 1–2 seconds. Acasalar entre um único drone e a dama dura menos de 5 segundos, e geralmente é completado dentro de 1 a 2 segundos. Mating occurs mid-flight, and 10–40 m above ground. O acasalamento ocorre no meio do vôo e entre 10 e 40 m acima do solo. Since the queen mates with 5-19 drones, and drones die after mating, each drone must make the most of his single shot. Já que a rainha acasala com 5-19 drones e drones morrem após o acasalamento, cada drone deve aproveitar ao máximo seu único tiro. The drone makes first contact from above the queen, his thorax above her abdomen, straddling her. O zangão faz o primeiro contato de cima da rainha, seu tórax acima do abdômen, sobre ela. He then grasps her with all six legs, and everts the endophallus into her opened sting chamber. Ele então agarra-a com todas as seis pernas e invade o endófalo em sua câmara de picada aberta. If the queen's sting chamber is not fully opened, mating is unsuccessful, so some males that mount the queen do not transfer semen. Se a câmara da picada da rainha não estiver totalmente aberta, o acasalamento não é bem sucedido, portanto alguns machos que montam a rainha não transferem o sêmen. Once the endophallus has been everted, the drone is paralyzed, flipping backwards as he ejaculates. Uma vez que o endófalo foi everted, o drone está paralisado, virando para trás quando ele ejacula. The process of ejaculation is explosive—semen is blasted through the queen's sting chamber and into the oviduct. O processo de ejaculação é explosivo - o sêmen é soprado através da câmara da rainha e para dentro do oviduto. The process is sometimes audible to the human ear, akin to a "popping" sound. O processo às vezes é audível ao ouvido humano, semelhante a um som "popping". The ejaculation is so powerful that it ruptures the endophallus, disconnecting the drone from the queen. A ejaculação é tão poderosa que rompe o endófalo, desconectando o zumbido da rainha. The bulb of the endophallus is broken off inside of the queen during mating—so drones mate only once, and die shortly after. O bulbo do endófalo é quebrado dentro da rainha durante o acasalamento - então os drones se acasalam apenas uma vez e morrem pouco depois. The leftover penis remaining in the queen's vagina is referred to as the “mating sign”. O pênis restante na vagina da rainha é referido como o "sinal de acasalamento". The plug will not prevent the next drone from mating with the same queen, but may prevent semen from flowing out of the vagina. O plugue não impedirá o próximo drone de acasalar com a mesma rainha, mas pode impedir que o sêmen saia da vagina.

Drone congregation areas Zonas de congregação de zangões

Mating between the drones and a virgin queen takes place away from the colony, in mid-air mating sites. Acasalamento entre os drones e uma rainha virgem ocorre longe da colônia, em locais de acasalamento no ar. These mating sites, called 'congregation areas', are specific locations, where drones wait for the arrival of virgin queens. Esses locais de acasalamento, chamados de "áreas de congregação", são locais específicos, onde os drones esperam a chegada de rainhas virgens. A congregation area is typically 10–40 m above ground, and can have a diameter of 30–200 m. A área da congregação é tipicamente de 10 a 40 m acima do solo e pode ter um diâmetro de 30 a 200 m. The boundaries of a congregation area are distinct; Os limites de uma área de congregação são distintos; queens flying a few meters outside the boundaries are mostly ignored by the drones. rainhas voando a poucos metros fora dos limites são ignoradas pelos drones. Congregation areas are typically used year after year, with some spots showing little change over 12 years. As áreas de congregação são normalmente usadas ano após ano, com alguns pontos mostrando pouca mudança ao longo de 12 anos. Since drones are expelled from a colony during the winter, and new drones are raised each spring, inexperienced drones must find these congregation areas anew. Como drones são expulsos de uma colônia durante o inverno, e novos drones são levantados a cada primavera, os drones inexperientes precisam encontrar essas áreas de congregação novamente. This suggests some environmental cues define a congregation area, although the actual cues are unknown. Isso sugere que algumas sugestões ambientais definem uma área de congregação, embora as pistas reais sejam desconhecidas.

Congregation areas are typically located above open ground, away from trees or hills, where flight is somewhat protected from the wind (calm winds may be helpful during mating flight). As áreas de congregação geralmente estão localizadas acima do solo, longe de árvores ou colinas, onde o vôo é um pouco protegido do vento (ventos tranquilos podem ser úteis durante o vôo de acasalamento). At the same time, many congregation areas do not show such characteristics, such as those located above water or the forest canopy. Ao mesmo tempo, muitas áreas congregacionais não apresentam tais características, como aquelas localizadas acima da água ou do dossel da floresta. Some studies have suggested that magnetic orientation could play a role, since drones older than 6 days contain cells in the abdomen that are rich in magnetite. Alguns estudos sugeriram que a orientação magnética poderia desempenhar um papel, já que os drones com mais de 6 dias contêm células no abdome que são ricas em magnetita.

Congregation areas can be located by attaching a virgin queen (in a cage) to a balloon floating above ground. As áreas de congregação podem ser localizadas ligando uma rainha virgem (em uma gaiola) a um balão flutuando acima do solo. The person then moves around, taking note of where drones are attracted to the caged queen. A pessoa então se movimenta, tomando nota de onde os drones são atraídos para a rainha enjaulada. Congregation areas are not found closer than 90 m from an apiary , and congregation areas located farther away from apiaries receive more drones. As áreas de congregação não são encontradas a menos de 90 m de um apiário , e as áreas de congregação localizadas mais distantes dos apiários recebem mais drones. In a congregation area, drones accumulate from as many as 200 colonies, with estimates of up to 25,000 individual drones. Em uma área de congregação, drones se acumulam de até 200 colônias, com estimativas de até 25.000 drones individuais. This broad mixing of drones is how a virgin queen can ensure she will receive the genetic diversity needed for her colony. Esta ampla mistura de drones é como uma rainha virgem pode garantir que ela receba a diversidade genética necessária para sua colônia. By flying to congregation areas further away from her colony, she further increases the probability of outbreeding. Ao voar para as áreas de congregação mais longe de sua colônia, ela aumenta ainda mais a probabilidade de extinção.

A single drone visits multiple congregation areas during his lifetime, often taking multiple trips per afternoon. Um único drone visita várias áreas da congregação durante sua vida, muitas vezes fazendo várias viagens por tarde. A drone's mating flight averages 25–32 minutes, but can last up to 60 minutes, before he must return to the colony to refuel with honey. O vôo de acasalamento de um drone tem uma média de 25 a 32 minutos, mas pode durar até 60 minutos, antes de retornar à colônia para reabastecer com mel. While at the site, the drones fly around passively, waiting for the arrival of a virgin. Enquanto no local, os drones voam passivamente, esperando a chegada de uma virgem. When the virgin queen arrives to the congregation area, the drones locate her by visual and olfactory cues. Quando a rainha virgem chega à área da congregação, os drones a localizam por meio de pistas visuais e olfativas. At this point, it is a race to mate with the virgin queen, to be genetically represented in the newly founded colony. Neste ponto, é uma corrida para acasalar com a rainha virgem, para ser geneticamente representada na colônia recém-fundada. The swarming drones, as they actively follow the queen, reportedly resemble a “drone comet”, dissolving and reforming as the drones chase the virgin queen. Os enxames de drones, como eles seguem ativamente a rainha, supostamente se assemelham a um "cometa drone", dissolvendo-se e reformando-se enquanto os drones perseguem a rainha virgem. Drones greatly outnumber the quantity of virgin queens produced per season, so even with multiple mating by the queen, very few drones mate successfully (estimated at less than one in 1000). Drones superam em muito a quantidade de rainhas virgens produzidas por temporada, então, mesmo com múltiplos acasalamentos pela rainha, muito poucos drones acasalam com sucesso (estimado em menos de um em 1000). If needed, a virgin queen can embark on multiple 'nuptial flights', to be sure to receive enough semen from enough drones. Se necessário, uma rainha virgem pode embarcar em múltiplos "vôos nupciais", para ter certeza de receber sêmen suficiente de drones suficientes.

Varroa destructor Varroa destructor

Varroa mite on a honey bee drone larva Ácaro Varroa em uma larva zangão mel abelha

Varroa destructor , a parasitic mite , propagates within the brood cell of bees. Varroa destructor , um ácaro parasita, se propaga dentro da célula das abelhas. The Varroa mite prefers drone brood as it guarantees a longer development period, which is important for its own propagation success. O ácaro Varroa prefere a criação de zangões, pois garante um período de desenvolvimento mais longo, o que é importante para o seu próprio sucesso de propagação. The number of Varroa mites can be kept in check by removing the capped drone brood and either freezing the brood comb or heating it. O número de ácaros Varroa pode ser mantido sob controle, removendo-se o ninho coberto por drones e congelando o pente ou aquecendo-o.

See also Veja também

• Western honey bee life cycle Ciclo de Vida da Abelha Ocidental

External links Links externos

• Close-up Video of a Drone bee Vídeo de close-up de uma abelha Drone
• Video of drones being expelled from a hive Vídeo de drones sendo expelidos de uma colmeia
• Drone Zangão