Спаривание и оплодотворение. Высшие животные дают потомство только после спаривания, при котором одна или несколько мужских половых клеток — сперматозоидов — попадают в женские половые пути, где проникают в яйцевую клетку. Этот процесс слияния половых клеток называется оплодотворением. Каждая половая клетка, как мужская, так и женская, несет в себе наследственные признаки организма. После слияния образуется новая клетка (зигота), которая дает начало новому организму, сочетающему в себе наследственные признаки отца и матери.

До недавнего времени полагали, что в процессе оплодотворения участвует только один сперматозоид. Однако многочисленные данные показывают, что для процесса оплодотворения необходимы не один или несколько, а много сперматозоидов. Большое количество сперматозоидов, которые вырабатываются в мужских половых органах, необходимо не только для обеспечения более надежной встречи с женским яйцом, но они, одновременно, способствуют дозреванию яйцеклетки и вызывают растворение ее наружной оболочки, после чего часть сперматозоидов проникает в яйцеклетку.

По современным взглядам, процесс оплодотворения сводится не к простому слиянию женской и мужской половых клеток, а к сложному процессу их взаимной ассимиляции, в результате чего образуется качественно новая клетка — зигота, способная к развитию. У высших животных процесс оплодотворения яйцеклетки наступает вслед за спариванием. Однако у пчелиной матки эти два процесса разъединены во времени. Матка в начале жизни спаривается с одним или чаще с несколькими трутнями и при этом никакого оплодотворения не происходит. Миллиарды сперматозоидов собираются в семяприемнике матки, где и хранятся в течение всей ее жизни. Оплодотворение же яйцеклетки происходит во время кладки маткой яиц.

При прохождении яйца из парного яйцевода в непарный на него через семяизвергательный канал попадает капля жидкости со сперматозоидами, которые проникают внутрь яйца через отверстие в его оболочке. У высших животных способность к развитию яйцеклетки приобретают только после оплодотворения. У пчел же, как и у многих других насекомых, яйца, откладываемые пчелиной маткой, способны к развитию и без оплодотворения. Из таких неоплодотворенных яиц развиваются трутни. Женские же особи (матка и рабочие пчелы) развиваются из оплодотворенных яиц.

Спаривание маток с трутнями происходит только в воздухе, вне улья. Эту особенность спаривания у пчел можно объяснить своеобразным приспособлением к спариванию с неродственными трутнями подобно перекрестному опылению у растений. В природе как у растений, так и у животных имеются тысячи разнообразнейших приспособлений к тому, чтобы избежать самоопыления и родственного спаривания. Тот факт, что матки спариваются с трутнями только в воздухе и часто вдали от пасеки, следует рассматривать как исторически выработавшееся приспособление к предупреждению родственного спаривания.