ドローン（蜂）

ドローンは雄の蜂です。雌の働き蜂とは異なり、ドローンには針がありません。働き蜂の助けがなければ蜜や花粉を集めたり、餌を食べたりすることはできません。ドローンの役割は、婚姻飛行で処女女王蜂と交尾することだけです。

雄蜂は半数体（母親から1セットの染色体のみを持つ）なので、各染色体位置に1種類の対立遺伝子のみを持ちます。女王蜂の体内で卵が成長する過程で、32本の染色体を持つ二倍体細胞が分裂して、 16本の染色体を持つ配偶子と呼ばれる半数体細胞が生成されます。その結果、さまざまな遺伝子座で新しい対立遺伝子の組み合わせを持つ染色体を持つ半数体卵が生まれます。このプロセスは、アルヘノトコウス単為生殖または単にアルヘノ​​トキーと呼ばれます。

オスの蜂は厳密には母親しかおらず、父親はいないことから、その系図は珍しい。第1世代には1匹（オス）がおり、1世代前も1匹（母親）がいた。2世代前は2匹（母親と母親の父親）がいた。3世代前は3匹がいた。4世代前は5匹がいた。この数列（1、1、2、3、5、8、…）はフィボナッチ数列である。^[1]

科学文献には、ミツバチやその他の社会性昆虫における複合的な生殖形態の動態と明らかな利点に関する多くの議論と論争が存在する。この形態は半二倍体 性性決定システムとして知られている。雄バチには 2 つの生殖機能がある。各雄バチは女王バチの未受精の半倍体卵から成長し、卵と遺伝的に同一の約 1,000 万個の雄精細胞を産生する。雄バチは新しい女王バチと交尾して卵を受精させる媒体としても機能する。雌の働きバチは受精卵から成長し、元は二倍体である。つまり、父親の精子が 16 本の染色体の 2 番目のセットを提供し、両親から 1 セットずつ、合計 32 本になる。特定の雄バチが産生する精子細胞はすべて遺伝的に同一であるため、全姉妹は、精子が遺伝的に同一でない他の動物の全姉妹よりも近縁である。

産卵する働き蜂は、完全に未受精の卵のみを産み、それが雄蜂に成長します。この規則の例外として、ミツバチのいくつかの亜種の産卵する働き蜂は、減数分裂の第 2 期中に2番目の染色体セットが精子からではなく 3 つの極体のいずれかから来る、精子染色体交配と呼ばれるプロセスで、二倍体 (したがって雌) の生殖可能な子孫を産むこともあります。

ミツバチの場合、子孫の遺伝的特徴を最もうまく制御できるのは、単一の巣から集められた雄蜂を女王蜂に人工授精（養蜂では「器械授精」と呼ばれる）させることである。この雄蜂の母親はわかっている。自然な交配の過程では、女王蜂は複数の雄蜂と交尾するが、^[2]雄蜂は同じ巣から来ない可能性がある。そのため、雌の子孫の群れは、遺伝的起源がまったく異なる父親を持つことになる。

雄蜂の特徴は、働き蜂や女王蜂の2倍の目と、働き蜂よりも大きい体格だが、通常は女王蜂よりも小さいことである。雄蜂の腹部は、働き蜂や女王蜂の腹部よりも頑丈である。体は重いが、飛行中は女王蜂に随伴できるだけの速さで飛行できなければならない。雄蜂の平均飛行時間は約20分である。

Apis cerana のコロニーには、夏のピーク時には約 200 匹の雄蜂がいます。雄蜂は働き蜂に餌を頼っています。

雄蜂は晩秋に働き蜂によって巣から追い出されるか死ぬ。寒さにさらされ、身を守ったり餌を食べたりすることができないため死んでいき、晩春まで巣に再び現れることはない。働き蜂は、雄蜂が巣に留まると巣の資源を急速に枯渇させてしまうため、雄蜂を追い出す。^[3]

雄蜂の主な役割は、受精能力のある女王蜂を受精させる準備を整えることです。巣箱内の雄蜂は、通常、同じ巣箱内の処女女王蜂とは交尾しません。女王蜂は、雄蜂よりも雄蜂の集合場所まで遠くまで飛んでいくからです。交尾は通常、雄蜂の集合場所の中か近くで行われます。これらの場所がどのように選択されるかはわかっていませんが、確かに存在します。雄蜂が同じ巣箱内の女王蜂と交尾すると、結果として生じる女王蜂は、育児蜂によって二倍体の雄蜂の幼虫が除去されるため、まだら模様の幼虫パターン（幼虫フレームに多数の空のセルがある）になります（つまり、2 つの同一の性遺伝子を持つ受精卵は、働き蜂ではなく雄蜂に成長します）。働き蜂は、近親交配した幼虫を除去して消費し、タンパク質をリサイクルします。

交尾は飛行中に行われるため、雄蜂は大きな目によって得られる優れた視力を必要とする。雄蜂が交尾に成功すると、まず雄蜂の体内の血液がすべて内陰茎に流れ込み、体全体の制御ができなくなる。雄蜂の体は落ち、内陰茎の一部が女王蜂に付着したままになり、女王蜂の次の雄蜂を誘導するのに役立つ。

ミツバチの女王蜂の飼育者は、人工授精^[4]や開放交配に使用する雄蜂を飼育することがあります。成功するには、女王蜂の交配場に多くの雄蜂が必要です。

厳しい冬の地域では、秋にはすべての雄蜂が巣から追い出されます。春になると群れで雄蜂の飼育が始まり、晩春から初夏の群れの季節に雄蜂の個体数はピークに達します。雄蜂の寿命は約 90 日です。

ドローン蜂は交尾と巣の繁殖継続という 1 つの機能に高度に特化していますが、他の目的もあるかもしれません。すべてのミツバチは、巣の温度が適正範囲から外れていることを感知すると、身震いして熱を発生させるか、羽で空気を動かして熱を放出します。これは、ドローン蜂が働き蜂と共有する行動です。

雄蜂は、花蜜や花粉の収集、育児、巣作りなどの典型的な働き蜂の行動は示しません。雄蜂は刺すことはできませんが、持ち上げられた場合、邪魔者を怖がらせようと尾を振ることがあります。^[5] 一部の種では、巣が邪魔された場合、侵入者の周りをブンブン飛び回り、混乱させようとします。

雄蜂は午後の早い時間に大量に飛び回り、巣からかなり離れた雄蜂の集合エリアに集まることが知られています。

雄蜂の内陰茎は、大量の精液と精子を高速かつ強力に散布するように最適化されています。内陰茎は雄蜂の内部に保持されています。交尾中、この器官は女王蜂の中に反転 (裏返し) されます。内陰茎の反転は、腹筋を収縮させることで実現され、血リンパ圧が上昇して内陰茎が効果的に「膨張」します。内陰茎の基部にある角状の把持部は、女王蜂を掴むのに役立ちます。

雄蜂1匹と女王蜂の交尾は5秒もかからず、1～2秒で完了することが多い。交尾は飛行中、地上10～40メートル（33～131フィート）の高さで行われる。女王蜂は5～19匹の雄蜂と交尾し、交尾後に雄蜂は死ぬため、各雄蜂は1回の交尾を最大限に活用しなければならない。雄蜂は最初に女王蜂の上から、胸部を女王蜂の腹部の上に置き、女王蜂にまたがって接触する。次に雄蜂は6本の足すべてで女王蜂をつかみ、内陰茎を女王蜂の開いた刺室にめくり込む。女王蜂の刺室が完全に開いていないと交尾は成功しないため、女王蜂にまたがった雄蜂の中には精液を注入しないものもいる。内陰茎がめくり込まれると、雄蜂は麻痺し、射精時に後ろ向きにひっくり返る。射精の過程は爆発的であり、精液は女王蜂の刺胞から卵管へと噴射される。この過程は人間の耳にも聞こえることがあり、ポンという音に似ている。射精は非常に強力であるため、エンドファルスが破裂し、雄蜂と女王蜂が切り離される。交尾中に女王蜂の体内でエンドファルスの球根が折れるため、雄蜂は一度しか交尾せず、その後すぐに死ぬ。女王蜂の卵管に残ったエンドファルスは「交尾のしるし」と呼ばれる。この栓は、次の雄蜂が同じ女王蜂と交尾するのを妨げることはないが、精液が卵管から流れ出るのを防ぐことはできる。^[6]

雄蜂と処女女王蜂との交尾は、コロニーから離れた空中の交尾場で行われます。これらの交尾場は「集合場所」と呼ばれ、雄蜂が処女女王蜂の到着を待つ特定の場所です。集合場所は通常、地上 10～40 メートル (33～131 フィート) の高さにあり、直径は 30～200 メートル (98～656 フィート) です。集合場所の境界は明確で、境界から数メートル外側を飛ぶ女王蜂は、雄蜂にはほとんど無視されます。集合場所は通常、毎年使用され、12 年間ほとんど変化しない場所もあります。冬の間に雄蜂はコロニーから追い出され、毎年春に新しい雄蜂が育てられるため、経験の浅い雄蜂はこれらの集合場所を新たに見つけなければなりません。これは、集合場所を定義する環境の手がかりがいくつかあることを示唆していますが、実際の手がかりは不明です。

集合場所は、通常、木や丘から離れた開けた地面の上に位置し、飛行が風からある程度保護されます (穏やかな風は交尾飛行に役立ちます)。同時に、水面や森林の樹冠の上にある集合場所など、多くの集合場所はそのような特徴を示しません。いくつかの研究では、6 日以上経過した雄蜂の腹部には磁鉄鉱を豊富に含む細胞が含まれているため、磁気方向が役割を果たしている可能性があることが示唆されています。

群れの場所は、地上に浮かぶ風船に処女の女王蜂（ケージ内）を取り付けることで見つけることができます。次に、人は動き回り、ケージ内の女王蜂に引き寄せられる雄蜂の場所を記録します。群れの場所は養蜂場から 90 メートル（300 フィート）以内には見つからず、養蜂場から離れた群れの場所にはより多くの雄蜂が集まります。群れの場所には、最大 200 のコロニーから雄蜂が集まり、推定で最大 25,000 匹の雄蜂がいます。このように雄蜂を幅広く混ぜ合わせることで、処女の女王蜂はコロニーに必要な遺伝的多様性を確実に得ることができます。コロニーからさらに離れた群れの場所まで飛ぶことで、交雑の可能性がさらに高まります。

1 匹の雄蜂は生涯に複数の集団エリアを訪れ、午後に複数回往復することがよくあります。雄蜂の交尾飛行は平均 20 ～ 25 分で、その後は蜂蜜を補給するためにコロニーに戻らなければなりません。交尾中は、雄蜂は受動的に飛び回り、処女の女王が到着するのを待ちます。処女の女王が集団エリアに到着すると、雄蜂は視覚と嗅覚の手がかりで女王を見つけます。この時点で、処女の女王と交尾して、新しく設立されたコロニーで遺伝的に代表される競争が始まります。群れをなした雄蜂は女王を積極的に追うため、伝えられるところによると「ドローン彗星」のようで、雄蜂が処女の女王を追いかけると、解けて再び形成されます。雄蜂の数はシーズンごとに産まれる処女の女王の数を大幅に上回っているため、女王が複数回交尾しても、交尾に成功する雄蜂はごくわずかです (1,000 匹に 1 匹未満と推定されます)。必要であれば、処女の女王蜂は、十分な数の雄蜂から十分な精液を確実に受け取るために、複数回の「婚姻飛行」に出発することもある。

寄生性のダニであるミツバチヘギイタダニは、ミツバチの幼虫房内で繁殖します。ミツバチヘギイタダニは、自身の繁殖成功に重要な、より長い発育期間を保証する雄蜂の幼虫を好みます。ヘギイタダニの数は、蓋をした雄蜂の幼虫を取り除き、幼虫の巣を冷凍するか加熱することで抑制できます。

• 西洋ミツバチのライフサイクル

• ドローン蜂のクローズアップ動画
• 巣から追い出されるドローンのビデオ
• ドローン