«Морфологическая оценка трутней apis mellifera в давлекановском районе как реализация компетенций учащихся на уроках биологии» - Дипломная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА. 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Морфология и биология трутней Apis mellifera

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика объекта и схема исследования

2.2. Методика проведения исследования

2.3. Методы сбора проб трутней Apis mellifera для морфометрического анализа

2.4. Препарирование и измерение хитиновых частей тела трутней

Анализ морфотипов трутней по окраске кутикулы

Определение окраски волосков трутней Apis mellifera

Измеряемые морфометрические признаки

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Краткая характеристика территории исследования

3.2. Результаты оценки морфометрических или экстерьерных признаков трутней Apis mellifera на частной пасеке в деревне Фаридуновка Давлекановского района Республики Башкортостан

3.3. Разнообразие классов морфотипов и окраски волосков трутней Apis mellifera на частной пасеке в деревне Фаридуновка Давлекановского района Республики Башкортостан

ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение

Актуальность темы. С учетом современных реалий, большую проблему для пчеловодства республики представляет, не только возможность постепенной деградации чистопородных пчел, но и в целом исчезновение медоносной пчелы уникальной башкирской популяции среднерусского подвида или темной европейской (Кугейко В.О., 1997; Иванцов Е.М., 2016; Ильясов Р.А. и др., 2016; Саттаров В.Н., 2000, 2011; Юмагужин Ф.Г., Саттаров В.Н. и др., 2017;

Юмагужин Ф.Г., Галин Р.Р., Газизова Н.Р., 2018).

Подобная тенденция по трансформации таксономически «чистых» медоносных пчел, в результате отрицательного антропогенного влияния, наблюдается и в других регионах, например: по сведениям специалистов на территории Центральной России и Сибири сохранились только некоторые составляющие из популяций Apis mellifera mellifera (башкирская, чувашская, татарская, пермская и т.д.) (Кривцов Н.И., 1995, 2008).

Сложившаяся ситуация, в системе сохранения популяций подвидов медоносных пчел, требует реализации мероприятий, основанных на современных и классических методологиях оценки таксономической принадлежности медоносных пчел, базирующихся на системе чистопородного разведения (Гранкин Н.Н., 1997; Саттаров В.Н., 2011; Черевко Ю.А., 1996; Черевко Ю.А.,

Аветисян Г.А., 2006, 2007).

В.А. Губин и Ю.А. Черевко (1988) отмечали, что при неконтролируемом скрещивании пчелиных маток и отцовских особей (трутней) появляется опасность масштабных процессов метизации Apis mellifera с последующим изменением их физиологических, биологических, морфологических и хозяйственно-полезных признаков. Также, отмечая о глобальных процессах трансформации популяций и субпопуляций пчел в центральной и северной частях России, авторы резюмировали, что выход из создавшегося положения один - переход на систему чистопородного содержания и разведения пчел (Губин В.А., Черевко Ю.А., 1988).

В этой связи, проведение исследований и оценка морфологических признаков трутней (fucus) представляет большой научно-практический интерес с точки зрения определения таксономической принадлежности пчелиной семьи. Как указывает ряд специалистов, гаплоидный характер наследственной основы трутней позволяет получить представление о подвидовой принадлежности не только самих трутней, но, что не менее важно, той пчелиной матки, от которой они происходят (Губин В.А., Черевко Ю.А., 1988; Черевко Ю.А., 1996;

Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2006, 2007).

В целом, можно отметить, что в целях сохранения разнообразия таксономических групп (подвидов) медоносных пчел, достаточно эффективного применения «влияния трутневого фона» и создания поясов чистопородного разведения, необходима реализация комплекса мер по морфологической оценке трутней (Губин В.А., Черевко Ю.А., 1988; Черевко Ю.А., 1996; Гранкин Н.Н.,

1997; Еськов Е.К., 2004; Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2006, 2007

Целью работы явилось - проведение исследований морфологических признаков трутней медоносных пчел (Apis mellifera L.) на частной пасеке, расположенной в деревне Фаридуновка Давлекановского района Республики Башкортостан (РБ) и разработать урок по пчеловодству в рамках магистерской диссертации.

Были поставлены следующие задачи:

1. Оценить морфометрические признаки трутней Apis mellifera L на частной пасеке в деревне Фаридуновка Давлекановского района Республики Башкортостан (РБ);

2. Исследовать и изучить окраску хитиновых покровов или кутикулы (морфотипы) и волосков на брюшке трутней Apis mellifera L. на данной пасеке;

3. Разработать урок по пчеловодству в рамках магистерской диссертации.

Научная новизна работы. Впервые проведена подробная морфологическая оценка трутней Apis mellifera L. на территории д. Фаридуновка Давлекановского района Республики Башкортостан.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследований морфологических признаков трутней Apis mellifera L. на данной территории являются одним из важных приоритетных направлений по стратегии сохранения «культурного биоразнообразия» в Республике Башкортостан. Полученные в работе данные и результаты служат основой для биологических, энтомологических, зоотехнических и экологических исследований и разработки мер по сохранению биоразнообразия медоносных пчел в регионе.

Выдержка из текста работы

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Морфология и биология трутней Apis mellifera

Специалистам и большинству пчеловодов-практиков известно, что трутневые особи (трутни или отцовские особи) (гаплоидные самцы) - особи мужского пола, развивающиеся из неоплодотворенных яиц и выполняющие одну жизненно-важную для сохранения пчел функцию - осеменение пчелиных маток. С биологической точки зрения, трутни самостоятельно, т.е. вне пчелиной семьи полноценно жить не могут. При визуальном морфологическом рассмотрении их выделяется широкое тело с толстым брюшком и довольно крупная голова с большими сложными, черными глазами (Губин В.А., Черевко Ю.А., 1988;

Черевко Ю.А., 1996; Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2006, 2007; Земскова Н.Е. и др., 2016; Иванцов Е.М. и др., 2015; Иванцов Е.М., 2016).

Специфической особенностью биологии размножения пчелиных семей является, заложенное в процессе эволюции, спаривание матки с множеством трутневых особей (по разным источникам от 9 - 10 и более) (Губин В.А.,

Черевко Ю.А., 1988; Черевко Ю.А., 1996; Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2006,

2007; Еськов Е.К., 2014; Земскова Н.Е. и др., 2015; Иванцов Е.М., 2016).

Представленный факт впервые был описан Открытие этого явления принадлежит русскому ученому В.В. Тряско (1955—1956 гг.) Данная форма взаимоотношений женской и мужской пчелиных особей известно, как полиандрия. С открытием полиандрии стало понятным генетическое разнообразие у пчел (Тряско В.В., 1955, 1957, 1957а, 1966, 1966а).

С хронологической точки зрения, первые работы известны с 1835 г., когда Дзержон, обнаружил на примере неспособной летать пчелиные матки одного из подроев, что из неоплодотворенных яиц выводятся трутни (партеногенез) (Херольд Э., Вайс К., 2007).

С учетом накопленных данных по пчелам, в дальнейшем Фон Балденштайн (1844 г.) пытался проводить чистопородное оплодотворение в отдаленных местах, тем самым он стал основателем случных пунктов (Херольд Э., Вайс К., 2007).

Еще в 1895 г. Т.В. Кован в монографии «Медоносная пчела» (перев. с английского) писал - трутневые особи выводятся только в летнее время и их единственная функция - оплодотворение маток. В дальнейшем автор отмечает: «Половые органы подвергались большим исследованиям и описанию, со стороны многих натуралистов, из числа которых следует упомянуть о Сваммердаме, Реомюре, Губере, Фогель, Жирард» (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009).

Известный ученый Я. Дзержон в 1845 году открыл наличие мужского партеногенеза у Apis mellifera, т.е. экспериментально доказал факт того, что трутневые или отцовские особи развиваются из неоплодотворенных яиц, а женские особи - из оплодотворенных. А.Г. Маннапов и В.М. Губайдуллин (2009) отмечают, что, несмотря на выше представленный факт, ученые W.E. Kerr и N.N. Laidlaw (1956) были убеждены в том, что эта гаплоидно-диплоидная теория определения пола, представляет собой простое описание фактов без их объяснения (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009).

В тоже время W.E. Kerr и N.N. Laidlaw выдвигали свою гипотезу

определения пола, а именно: существуют гены женственности (f), имеющие комулятивный эффект (ff = 2F), и гены мужественности (m), которые таким

эффектом не обладают (mm = 1M). Следовательно, пол может быть

детерминирован по балансу этих генов, т.е. трутень - гаплоид (M>F), а женские особи - диплоиды (2F>M) (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009). Также

существует вторая гипотеза определения пола у медоносных пчел или гипотеза цитоплазматического баланса, т.е. мужские признаки определяются цитоплазмой, женские - хромосомами, а пол - балансом между ними (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009).

Последняя гипотеза - теория множественных аллелей гена пола. Данная гипотеза, как пишут А.Г. Маннапов и В.М. Губайдуллин, впервые были выявлены P.W. Whiting (1940) у осы-наездника Habrobrakon jugelandis (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009).

O. Mackensen (1951) предположил, что серия жизнеспособных аллелей, найденная у Apis mellifera, связана с определением пола. В соответствии с этой теорией, гетерозиготы по аллелю гена-пола становятся женскими особями, а гомозиготы - трутнями. Именно поэтому, O. Mackensen считается автором теории множественных аллелей гена пола у пчел. При этом, в дальнейшем польский биолог Е. Войке установил, что в популяциях медоносных пчел таких аллелей бывает не менее 19. В дальнейшем данная теория была описана и получила подтверждение в работах Е.Г. Чесноковой (1971) и Э.А. Липаска (1988, 1989) (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009).

Далее процитируем O. Mackensen (цитата взята из монографии А.Г. Маннапова и В.М. Губайдуллина, 2009): «Известно, что пол определяется серией аллельных генов в половом локусе (X), которые обозначаются буквами - Ха, Хв , Хс и т.д. Самки всегда гетерозиготны по аллелю пола и поэтому матки производят всегда два вида яиц: либо с одним, либо с другим аллелем. В связи с этим в семье всегда имеется два вида трутневых особей: с одним или с другим аллелем. Следовательно, половина их будет производить сперму с одним половым аллелем, а половина - с другим. Гетерозиготная по аллелю пола комбинация приводит к развитию женских особей (матка и рабочая пчела), а гомозиготная - бипарентального (от двух родителей) самца, личинку которого через несколько часов после появления из яйца съедают пчелы - кормилицы» (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009).

В дальнейшем, судя по некоторым научным публикациям O. Mackensen, предположил, под влиянием инбридинга снижается число половых аллелей в популяции и, в дальнейшем, возрастает доля нежизнеспособных бипарентальных мужских особей (Маннапов А.Г., Губайдуллин В.М., 2009).

Анализируя состояние и особенности вопроса значимости трутней в пчелиных семьях, стоит вспомнить научные издания Ю.А. Черевко и Г.А. Аветисяна, в которых они отмечали, что состояние отцовских семей в племенных репродукторах позволяет сделать вывод о том, что пчеловоды в данных хозяйствах разведению трутней придают формальное значение. Данная ситуация объясняется тем, что пчеловоды-практики и специалисты считают, что семьи сами выводят достаточное число трутневых особей для спаривания с пчелиными матками. Также, существует мнение, что чем меньше выводится маток, тем меньше нужно трутней для их полноценного и качественного спаривания (Черевко Ю.А., 1996; Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2006, 2007).

С учетом существующих проблем гибридизации и вопросов сохранения «чистоты» популяций медоносных пчел, в современном пчеловодстве существует проблема реализации и внедрения методологий чистопородного разведения на пасеках всех уровней (любительские, товарные, разведенческие и др.).

В данном аспекте, ряд специалистов (Чащухин В.А., Лаптева И.С., 2009; Чащухин В.А., Лаптева И.С., 2011; Бакина С.Н., 2016; Абрамчук А.В., 2010;

Бородачев А.В. и др., 2006, 2015; Броварский В.Д., 2000; Войке Е., 1976;

Газизова Н.Р. и др., 2018), имея научно-доказательную базу утверждали: система создания «массивов» чистопородного разведения должна основываться на принципах, учитывающих, прежде всего то, что трутневые особи и пчелиные матки выполняют доминантную роль в процессах изменения, подержания пластичности и стабильности таксономических групп медоносных пчел и их популяций.

Заключение

Таким образом, проведенный нами анализ доступных литературных источников позволил установить, что при проведении мониторинга таксономической принадлежности пчел популяций, большое значение, имеют изыскания в области морфологии трутней. От их решения зависит, прежде всего, сохранения медоносной пчелы, как вида.

Проведение исследований классических морфометрических признаков трутней (длина и ширина правого переднего крыла, 3-го тергита и стернита, тарзальный индекс), позволило установить, что что различия между средними значениями и крайними вариантами Lim признаков трутней небольшие, что позволяет сделать вывод об однородности исследованной выборки. При этом, полученные данные подтверждают эффективность проводимых мероприятий по содержанию и разведению пчел, куда можно отнести: выведение и замена пчелиных маток, отбор семей, отвечающих зоотехническим требованиям и плановая их ротация.

С учетом современных требований в системе образований реализация, представленных методов и результатов диссертаций, позволит в перспективе реализовать следующие примерные компетенции обучающихся: общекультурные - ОК (ОК-1 способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу, способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, ОК-2 готовностью действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения, ОК-3 способностью к самостоятельному освоению и использованию новых методов исследования, к освоению новых сфер профессиональной деятельности); общепрофессиональные - ОПК (ОПК-1 готовностью осуществлять профессиональную коммуникацию в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач профессиональной деятельности, ОПК-2 готовностью использовать знание современных

проблем науки и образования при решении профессиональных задач); профессиональные - ПК (ПК-5 способностью анализировать результаты научных исследований, применять их при решении конкретных научно-исследовательских задач в сфере науки и образования, самостоятельно осуществлять научное исследование) и ряд других

Список литературы

1. Абрамчук, А.В. Особенности развития трутней в пчелиных семьях Apis mellifera L. на территории Краснодарского края: диссертация к.с.-х. наук: 06.02.10 / Абрамчук Алексей Васильевич. - Дивово, 2010. - 125с.

2. Абрамчук, А.В. Особенности развития трутней в пчелиных семьях Apis mellifera L. на территории Краснодарского края: автореферат диссертации к.с.-х. наук: 06.02.10 / Абрамчук Алексей Васильевич. - Дивово, 2010. - 125с.

3. Бакина, С.Н. Эколого-генетические аспекты селекции

среднерусских пчелиных семей на снижение агрессивности: диссертация к.с.- х. наук: 06.02.07 / Бакина Светлана Николаевна. - Орел, 2016. - 149с.

4. Бородачев, А.В. Методы проведения научно-исследовательских работ в пчеловодстве / А.В. Бородачев, А.Н. Бурмистров, А.И. Касьянов и др. // Методические рекомендации. - Рыбное: НИИП, 2006. - 154 с.

5. Бородачев, А.В. Сохранение и совершенствование генофонда медоносной пчелы / А.В. Бородачев, Л.Н. Савушкина, В.А. Бородачев // Пчеловодство. - 2015. - №10. - С.13-15.

+ еще 59 источников