скачать книгу бесплатно
Пчеловодство. Большая энциклопедия
В. Королев
Эта книга – настоящая энциклопедия, она содержит всю актуальную информацию по пчеловодству. Советы по установке ульев, подготовке к медосбору, секреты содержания пчел зимой и обзор растений-медоносов помогут и начинающему, и опытному пчеловоду повысить показатели по сбору меда. А обзоры достижений зарубежного пчеловодства позволят применить новейшие технологии на собственном опыте.
В. Королев
Пчеловодство. Большая энциклопедия
Введение
Медоносные пчелы, а также мед и другие продукты пчеловодства испокон веков вызывали у людей неподдельный интерес. Их исключительно благотворное влияние на организм человека наряду с необыкновенно разнообразными формами поведения и строго регламентированным образом жизни пчел мало кого оставляют равнодушными. Тот, кто заботится о здоровье своих близких, не может не захотеть узнать побольше о самом меде, маточном молочке, пыльце и прополисе, являющихся биологически активными продуктами пчеловодства.
Безусловно, на любой пасеке царит своеобразная аура: даже воздух, наполненный жужжанием пчел, благотворно влияет на организм человека. Но при этом пасека пасеке рознь. Только грамотный пчеловод, любящий мир пчел и каждую пчелку в отдельности, может создать доходную, высокорентабельную пасеку, приносящую ему и душевную радость, и стабильную прибыль. Наша книга поможет вам самостоятельно обустроить именно такую пасеку. Этому посвящена первая часть энциклопедии, в которой изложены методика весеннего наращивания силы пчелиных семей, являющаяся основой высокой медопродуктивности, и особенности кочевого пчеловодства, не зная которые трудно получить хороший медосбор и сохранить семьи сильными к следующему сезону.
Вопросы сохранения здоровья и применения на практике полезных для человека продуктов пчеловодства интересуют всех людей. Ответы именно на них вы найдете во второй и третьей частях книги – там приведены хорошо зарекомендовавшие себя методики отечественной и зарубежной апитерапии, даны народные рецепты по лечению и профилактике многих распространенных заболеваний с помощью продуктов пчеловодства, а также рецепты приготовления медовых вин и применения косметических масок и кремов с использованием меда. Эти две части энциклопедии рассчитаны на самый благодарный и многочисленный отряд читателей – людей, заинтересованных в сохранении своей внутренней и внешней красоты, а также укреплении здоровья близких.
В связи с многочисленными обращениями за консультациями начинающих пчеловодов после приобретения пчел в книгу в качестве приложения включен раздел, содержащий самые необходимые знания для начинающих пчеловодов. В нем изложены проверенные на практике приемы и способы выполнения пасечных работ как в простых, обыденных условиях, так и в тех, которые можно назвать нестандартными (в частности, приемы прекращения пчелиного воровства, предотвращения роения и т. п.). Наряду с этим в приложениях речь идет о методиках и приемах работы с наиболее сложными приборами и инструментами, что позволит самостоятельно справиться с ними без приобретения предварительного опыта даже начинающим пчеловодам. Исключение здесь только одно – аппаратура по отбору пчелиного яда. Чтобы эффективно работать с ней, необходимы хорошие практические навыки.
Кроме того, в книге обсуждаются вопросы экологии и охраны пчел, даны краткая характеристика зарубежного пчеловодства и календарь природы Подмосковья. Энциклопедия прекрасно иллюстрирована, и это не только украшает ее, но и наглядно поясняет суть выполняемых работ, а также дает представление об устройстве и конструктивных особенностях приборов и инструментов, применяемых в пчеловодстве.
Надеемся на то, что наша книга поможет пчеловодам-любителям повысить доходность пасек, а их начинающим владельцам – обрести уверенность в собственных действиях, выработать свои методы и приемы выполнения основных работ по уходу за пчелами.
1
Биология пчел
Состав пчелиной семьи
Пчелиная семья – это сложный организм, состоящий из нескольких тысяч рабочих пчел, нескольких сотен трутней и матки, связанных в единое целое обменом веществ. Благодаря такому сообществу пчелиная семья может собирать очень много меда и цветочной пыльцы, защищаться от врагов, поддерживать в улье оптимальную температуру и влажность, размножаться. Каждая пчелиная семья имеет свои индивидуальные особенности – это специфический запах, степень агрессивности, способность к сбору меда и прополисованию гнезд, зимостойкость, ройливость, которые сохраняются только до тех пор, пока в ней живет одна и та же матка. После замены старой матки новой изменяются и свойства пчелиной семьи: на смену прежнему поколению приходит новое с другими наследственными свойствами.
Единство пчелиной семьи поддерживается комплексом взаимосвязей между ее членами. К ним относятся трофические и тактильные контакты (обмен кормом и феромонами), сигнальные звуки и движения и т. д. Пчелиная семья нормально живет и размножается только в полном составе. Каждая пчела выполняет определенную функцию, направленную на продление жизни всей семьи.
Матка – особь в пчелиной семье, способная воспроизводить потомство. По размерам и массе она превосходит всех остальных пчел. Длина ее тела зависит от породы и сезона года и колеблется от 20 до 25 мм, масса плодной матки составляет от 200 до 250 мг, неплодной – от 150 до 200 мг. Полноценная плодная матка откладывает за сутки от 1000 до 2000 яиц, за сезон 150–200 тыс. шт. На откладку одного яйца матка тратит 40–46 секунд. Масса его в зависимости от возраста матки, числа пчел в семье и времени года колеблется от 0,128 до 0,221 мг. Молодые матки откладывают яйца большей массы, чем старые.
При одинаковых условиях содержания масса яиц находится в прямой зависимости от их числа, отложенных маткой за сутки. В июне (разгар яйцекладки) масса яйца составляет 0,133 мг, в июле – 0,141, в августе – 0,163 мг. Значительно влияет на массу яиц и генотип матки.
Обычно матка живет в семье 3–5 лет. При неблагоприятных условиях зимовки (недостаток кормовых запасов и т. д.) она погибает позже основной массы пчел. Выживаемость крупных маток выше, чем мелких.
Молодая матка вылетает на спаривание через 7—10 дней после выхода из маточника. К этому времени у нее начинают функционировать пахучие железы, расположенные под вторым, третьим и четвертым тергитами брюшка, в которых образуются вещества со специфическим запахом. Он способствует привлечению трутней во время брачных вылетов. Оптимальная температура для спаривания составляет +27–28 °C.
МАТКА НАЧИНАЕТ ОТКЛАДЫВАТЬ яйца в феврале и заканчивает осенью, с наступлением холодов. Наибольшее их число она откладывает в первые два года жизни. С возрастом яйцекладка сокращается, и старые матки наряду с оплодотворенными яйцами откладывают много неоплодо-воренных.
После спаривания матка становится плодной и через 3–4 дня, реже через 7 дней начинает откладывать яйца. Она откладывает яйца двух типов: оплодотворенные, в отверстие которых попали сперматозоиды, и неоплодотворенные – там сперматозоидов нет. Если по каким-либо причинам матка в первые 2 недели не спарилась с трутнями, она теряет способность к спариванию и становится неплодной. Семья с такой маткой погибнет, если пчеловод не окажет ей своевременную помощь.
Рабочие пчелы заботливо ухаживают за маткой, убирают за ней, чистят и кормят ее. Во время кормления пчелы передают матке около 66 % корма, содержащегося в их медовых зобиках.
Рабочие пчелы – женские особи пчелиной семьи с недоразвитыми половыми органами. Длина тела пчелы – 12–14 мм, масса однодневной пчелы у разных пород колеблется от 90 до 115 мг, в 1 кг пчел 10–11 тыс. особей. Число их в семье изменяется в зависимости от сезона: весной в сильной семье насчитывается до 20 тыс. пчел, летом – 60–80, осенью – до 30 тыс.
Температура тела пчел в значительной степени зависит от внешней температуры, но в некоторых пределах они ее регулируют. Тепло вырабатывается за счет мышечной активности. Температура тела пчелы при полете зависит от температуры окружающей среды: при +22–26 °C она достигает +35–37 °C, а при +35–37 °C равняется +42 °C. У пчелы, закончившей полет, температура на 6—20 °C выше температуры окружающей среды. Охлаждается организм в результате снижения обмена веществ, уменьшения потребления кислорода и за счет испарения воды.
Рабочие пчелы выкармливают личинок, собирают нектар и пыльцу, строят соты, охраняют гнездо, регулируют в нем температуру и влажность воздуха, поддерживают чистоту в улье, ухаживают за маткой. Наиболее агрессивны пчелы в возрасте 7—20 дней.
Долгоживущие пчелы появляются осенью, то есть в период, когда в гнездах нет расплода. В это время молодые пчелы усиленно питаются пергой, что наряду с уменьшением или отсутствием работы по выкармливанию расплода способствует накоплению в их организме запасных питательных веществ. Живая масса пчел осенью увеличивается по сравнению с летней на 13–19 %, а сухая масса – на 16–26 %.
Пчелы-трутовки – это рабочие пчелы, способные откладывать неоплодотворенные яйца. Они появляются в семьях, длительное время живущих без маток, а также во время роения. Пчела-трутовка может отложить от 19 до 30 яиц. Она приклеивает яйца не к донышку ячейки, а на ее стенки. По этому признаку легко отличить присутствие трутовок в улье. Пчел-трутовок, в яичниках которых начали развиваться яйца, называют анатомическими трутовками, а тех, которые откладывают яйца, – физиологическими трутовками. Число анатомических трутовок может достигать 90 %, а физиологических – до 25 %.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ПЧЕЛ неодинакова и зависит от времени выхода из ячейки и выполняемой работы. В нормальной семье с маткой пчелы, выведшиеся в марте, живут до 35 дней, июньские – до 30, выведшиеся в период главного медосбора – 28–30, августовские и сентябрьские – до 80-100 дней. В семьях, не имеющих расплода, пчелы могут жить до года.
Трутни – особи мужского пола, предназначенные для спаривания с молодыми матками. Длина тела трутня составляет 15–17 мм, масса 200–250 мг. Появляются они в семье в мае – июне. Половозрелыми трутни становятся на 8—14-е сутки после выхода из ячейки. В период спаривания с матками трутни собираются в местах, где сходятся воздушные потоки, поднимающие их на 10 м от земли. Места сбора находятся на расстоянии от 200 м до 7 км от пасеки.
В активный период рабочие пчелы ухаживают за трутнями и кормят их содержимым своих медовых зобиков. Примерно 18 % трутней пополняют свои пищевые потребности от пчел на 10–30 %, 62 % – на 35–75 % и 10 % кормятся из медовых ячеек. В среднем 47 % мужских особей обеспечиваются кормом в процессе трофических контактов с пчелами. К концу лета пчелы прекращают выкармливать трутневый расплод и препятствуют тому, чтобы трутни поедали корм. Ослабленных от голода трутней выбрасывают из улья. Такое изгнание указывает на окончание медосбора. Трутни зимуют лишь в безматочных семьях или семьях с неплодными матками.
Строение тела пчелы
Тело всех пчел снаружи покрыто твердым покровом – кутикулой, которую иногда неверно называют хитином. Кутикула является продуктом выделения подкожного слоя эпидермиса, содержит до 50 % хитина (высокомолекулярный азотсодержащий полисахарид) и нерастворимые белковые вещества. В кутикуле различают несколько слоев: тонкий наружный – эпикутикулу, состоящую из кутикулина, экзокутикулу и внутренний – эндокутикулу. Наружные покровы предохраняют внутренние органы от высыхания и воздействия химических веществ. Они также образуют скелет, к которому прикреплены ножки, крылья, усики, мышцы и внутренние органы. Окраска кутикулы зависит от содержания в ней пигмента – меланина. Она бывает желтой и темной. Поверхность кутикулы покрыта волосками и шипами. Одни из них защищают от пыли, а другие служат органами осязания.
Тело медоносной пчелы состоит из трех подвижно соединенных частей: головы, груди и брюшка. У маток и трутней голова округлой формы, у рабочих пчел – треугольной. На голове расположены глаза, усики (антенны) и ротовой аппарат.
Все особи пчелиной семьи имеют два больших сложных, или фасеточных, глаза и три простых. В состав сложных глаз входит 4–5 тыс. (у трутней 7–8 тыс.) отдельных глазков (ом-матидиев). На поверхности сложного глаза ом-матидии образуют шестигранные фасетки. Светопреломляющий аппарат ом-матидия состоит из двух элементов – хрусталика, выполняющего роль собирательной линзы, имеющей форму шестигранника, и хрустального конуса – прозрачного тела грушевидной формы. Хрустальный конус соединен со зрительными клетками и связан через нервные волокна со зрительными долями головного мозга. Сложными глазами пчелы различают предметы на большом расстоянии, а также их цвет. Механизм цветоразличия фасеточным глазом основан на наличии в каждом ом-матидии четырех светоприемников (светочувствительных веществ) с различной спектральной чувствительностью.
ПЧЕДЫ ОТЧЕТЛИВО РАЗЛИЧАЮТ синий, оранжевый, желтый и зеленый цвета. В пределах солнечного спектра они улавливают и ультрафиолетовую область.
Простые глаза рабочей пчелы и матки расположены на темени между сложными глазами по углам равнобедренного треугольника, а у трутня – в области лба. Простой глаз состоит из прозрачного хрусталика, служащего светопреломляющей линзой, слоя зрительных клеток и зрительного нерва. Простые глаза способны воспринимать интенсивность света. Они подают сигнал о приближении рассвета и наступлении сумерек. В эксперименте закрашивание простых глаз сокращало период летной активности пчел в течение светового дня.
Усики (антенны) расположены на передней части головы. Они членистые. У рабочих пчел и матки насчитывается по 11 члеников, у трутня – 12. На члениках, начиная с третьего от основания, размещены органы обоняния и осязания, которые представляют собой чувствительные сенсиллы. К обонятельным относятся сенсиллы двух видов – плакоидные и базиконические. У рабочих пчел на каждой антенне сосредоточено от 3,6 до 6 тыс. плакоидных сенсилл, у матки – до 3 тыс., у трутня – до 30 тыс. Органы осязания имеют вид овальных щеточек из 300–320 коротких волосков, воспринимающих мельчайшие неровности. Они оказывают помощь при строительстве сотов.
Обоняние играет существенную роль при поиске источников корма. В местах фуражирования пчелы оставляют пахучий след, более привлекательный для обитательниц собственного улья, чем для других пчел. Пчелы отличают особей своей семьи и вне гнезда, так как фуражиры несут эти различия на себе. Их ножки оставляют у входа пахучую метку, специфичную для данной семьи.
Пчела различает свыше 40 видов пахучих веществ и некоторые из них улавливает в очень низких концентрациях. Вместе с нектаром она приносит и запах растения, с которого он собран. Данный аромат пчелы воспринимают как сигнал к полету и разыскивают растения с таким запахом.
Органы вкуса расположены на поверхности ротового аппарата, а также на усиках и ножках. Пчелы распознают вкус сладкого, соленого, горького и кислого. Из 34 видов сахароподобных веществ пчелы используют девять. Они берут раствор с концентрацией сахара от 10 до 75 % (наиболее приемлемым является раствор 50–56 %). Пчелы принимают с пищей и очень горькие вещества.
Пчелы пользуются звуковыми сигналами, передача которых происходит как через воздух, так и через соты, на которых они находятся. Рецепторами звуковых колебаний служат чувствительные волоски, расположенные по обе стороны головы. Колебания твердых предметов (сотов) пчелы улавливают с помощью специальных органов, расположенных в верхней части ножек.
Органы равновесия координируют движения пчелы в улье и во время полета. Они расположены в месте соединения головы с грудью, груди с брюшком, у основания усиков, на брюшных кольцах и ножках.
НА ОДНОЙ АНТЕННЕ рабочей пчелы насчитывается 8408 органов осязания, причем больше всего на концевом членике.
Ротовой аппарат (непарная верхняя губа, парные верхние челюсти и хоботок, образованный нижними челюстями и нижней губой) у пчел грызуще-сосуще-лижущего типа. Длина хоботка у рабочих пчел в зависимости от породы составляет 6,2–7 мм, у маток – 4,1–4,3, у трутней – 4,2–4,5 мм. Хоботком пчелы сосут нектар из цветков растений и мед из ячеек сотов. На ротовом аппарате расположены органы вкуса. Они позволяют пчеле различать сладкое, кислое, горькое и соленое.
Грудь составляют четыре сегмента: передний, средний, задний и промежуточный. К груди прикреплены три пары ножек и две пары крыльев.
Каждый грудной сегмент покрыт спинным щитком – тергитом и брюшным – стернитом. Грудь отделена от брюшка перетяжкой, образуемой между первым и вторым брюшными сегментами.
Ножки служат для передвижения, сбора и переноса пыльцы, а также для чистки усиков. В ножке различают пять члеников: тазик, вертлуг, бедро, голень и лапку. Членистая лапка заканчивается двумя коготками и подушечкой между ними. На передних ножках есть приспособления для чистки усиков. На задних ножках рабочих пчел имеются корзиночки (углубления, окаймленные упругими волосками) для складывания цветочной пыльцы. У маток и трутней корзиночек нет. На голени средних ножек расположены хитиновые выросты – шипы. Ими пчела отделяет обножку от корзиночки и сталкивает ее в ячейку. На ножках расположены колоколовидные органы, или органы механического чувства.
У РАБОЧЕЙ ПЧЕЛЫ на ножках насчитывается 450, у основания крыльев – 1510, на жале – 100 колоколовидных органов, у матки на ножках их 450, на крыльях – 1310, на яйцекладке – 100, у трутня на ножках – 606, а у основания крыльев – 1998.
Этими органами пчела ощущает вибрацию субстрата, на который она опирается, и сжатие.
Крылья – органы передвижения пчелы, их две пары. Каждое крыло представляет собой прочную пластинку, пронизанную жилками, за счет которых образуются ячейки и основания. У основания крыла имеется пленка, соединенная со среднегрудью, а в пленку включено несколько хитинизи-рованных пластинок, играющих роль передаточного механизма при движении крыла. По ячейкам крыла определяют породную принадлежность пчел.
Задняя пара крыльев имеет крючки, передняя – зацепки. При взлете передняя и задняя пары крыльев соединяются между собой, образуя сплошную плоскость.
Крылья приводит в движение сильная мускулатура груди. В одну секунду пчела делает более 400 взмахов, скорость ее полета без груза составляет 60–70 км/ч, а с грузом – 15–30 км/ч. Дальность полета на открытой местности (степь) – 4–5 км, в местности, покрытой деревьями и кустарниками, пересеченной оврагами, – до 11 км.
При полете потребление пищи увеличивается в 50 раз. Расход сахара во время полета составляет 10 мг/ч. С наполненным зобиком пчела может лететь 15 минут. Если содержание сахара в крови снижается до 1 % (нормальное его содержание 2 %), насекомое лететь не в состоянии. Оно расходует запасы гликогена тела, который расщепляется на простые сахара, или собирает новые порции нектара, поэтому чем длиннее путь от улья к источнику нектара, тем меньше его принесут пчелы.
Брюшко у рабочей пчелы и матки состоит из шести сегментов, а у трутня – из семи. Членики брюшка – это спинные полукольца (тергиты) и брюшные (стерниты), соединенные между собой тонкими хитиновыми пленками. Каждый последующий членик перекрывает предыдущий. Благодаря такому соединению брюшко может увеличиваться в продольном и вертикальном направлении. На четырех последних стернитах рабочих пчел расположены восковые зеркальца, у маток и трутней они отсутствуют.
У рабочих пчел и маток на конце брюшка находится жало. У трутня жала нет. Жало представляет собой видоизмененный яйцеклад и выполняет защитную функцию. Оно состоит из хитиновых непарных салазок, двух подвижных стилетов, большой и малой ядовитых желез и двух щупиков. Салазки – это желобовидные образования, на нижней стороне которых находятся два продольных валика. К салазкам прилегают два подвижных стилета, скользящих по рельсообразным валикам салазок. Стилет заканчивается зазубринами, которые не позволяют пчеле вытянуть жало из кожи млекопитающих. При взлете пчелы жало отрывается от ее тела. Если жалит насекомое с хитиновым покрытием, жало не отрывается, так как в хитиновом покрове образуется отверстие, через которое жало можно свободно вытащить. Салазки и стилеты образуют полость, по которой яд при ужалении проникает в ранку.
Строение и функции внутренних органов
Переработка и всасывание пищи у пчел происходят в кишечнике, который делится на три отдела – передний, средний и задний.
Передний отдел состоит из глотки, пищевода и медового зобика. Глоткой называется короткая трубка с мускулистыми стенками. Она начинается ротовым отверстием и переходит в узкий пищевод, проходящий через всю грудь. В брюшке пищевод расширяется, образуя медовый зобик. Стенка его имеет множество петель, за счет которых при наполнении нектаром он увеличивается в объеме. Пчела может набрать в зобик до 65 мг нектара. Медовый зобик соединяется со средним отделом посредством промежуточной кишки, играющей роль клапана. Он регулирует поступление пиши из зобика в среднюю кишку и предупреждает возможность обратного тока пищи.
Средний отдел, или средняя кишка, – орган, в котором переваривается и усваивается пища. У рабочих пчел ее длина составляет 12 мм, у маток – 13 мм, у трутней – 19 мм. Задний конец средней кишки суживается, образуя пилорический клапан со сфинктером, пропускающим непереваренные остатки пищи в заднюю кишку. В суженной части средней кишки находятся отверстия выводных протоков мальпигиевых сосудов, функцией которых является выделение.
Стенки у средней кишки мускулистые, складчатые. Ее эпителий выделяет ферменты – диастазу, инвертазу, триптазу и липазу Триптаза расщепляет белки на аминокислоты, липаза – жиры на жирные кислоты и глицерин, инвертаза – сахарозу (дисахарид) на моносахариды глюкозу и фруктозу, диастаза расщепляет крахмал до глюкозы. Простые вещества пищи через стенку средней кишки проникают в гемолимфу и разносятся ко всем органам и тканям. Образующиеся в результате обмена веществ вредные продукты распада белка и излишки солей попадают в гемолимфу и выделяются из организма пчелы при помощи мальпигиевых сосудов.
Во время пищеварения стенки средней кишки отслаивают студенистую массу – перитрофическую мембрану. Она обволакивает пищевую массу и вместе с ней продвигается по просвету кишки. Наряду с выполнением защитной функции эта мембрана участвует в процессе пищеварения.
ОБЪЕМ КАТАЛАЗЫ ИЗМЕНЯЕТСЯ и зависит от возраста пчелы, ее породной принадлежности и времени года. Максимальная каталазная активность ректальных желез наблюдается у молодых пчел, а также пчел весеннего и осеннего поколений. У пчел среднерусской породы она в 2 раза выше, чем у серых горных кавказских и итальянских.
Задний отдел состоит из тонкой и толстой кишки. Первая имеет развитую мускулатуру, перистальтическое движение которой ускоряет передвижение непереваримых остатков в толстую кишку. В тонкой кишке протекает процесс всасывания. Толстая кишка имеет вид хитинового мешка, покрытого снаружи мышечным слоем. За зимний период в нем скапливается до 40 мг каловых масс. В стенке кишки расположены три пары ректальных желез. Фермент этих желез препятствует гниению каловых масс.
В первой половине зимовки защитный механизм прямой кишки противостоит процессам гниения, а накопление каталазы в ее просвете обеспечивается за счет функционирования ректальных желез. К концу зимы у пчел резко увеличивается объем содержимого кишечника. Одновременно с этим идет снижение активной кислотности каловых масс. Если осенью pH содержимого прямой кишки равен 4,8–6,0 (кислая среда), то к концу зимы он составляет 7,1–7,4 (слабощелочная среда). При этом создаются благоприятные условия для размножения патогенных микроорганизмов, что ведет к заболеванию пчел.
В передний отдел кишечника выходят выводные протоки четырех желез – верхнечелюстной, глоточной, заднеголовной и грудной.
Верхнечелюстная железа парная, ее выводной проток открывается у основания верхних челюстей. У маток и рабочих пчел эта железа развита хорошо, а у трутней слабо. У рабочих пчел она выделяет секрет, входящий в состав молочка. Этот секрет растворяет воск. У маток верхнечелюстные железы секретируют феромоны.
Глоточная железа тоже парная, находится она в голове, выводной проток открывается в глотке. Развита только у рабочих пчел. Пика развития достигает к 15-му дню жизни пчел при содержании в семье открытого расплода. У молодых пчел выделяет секрет, входящий в состав молочка, у взрослых секрет содержит ферменты, необходимые для переработки нектара в мед. Деятельность усиливается при потреблении пыльцы. Максимального развития глоточные железы достигают у осенних пчел.
Заднеголовная железа парная, одна ее часть расположена в груди в виде мелких, цилиндрической формы скоплений желез, протоки которой открываются в резервуары, а другая – в верхней части головы, позади головного мозга. Развита у маток и рабочих пчел. Выводной проток открывается на нижней губе, секрет служит для смазывания хитиновых частей хоботка.
Грудная железа парная, расположена в груди. Выводной проток открывается на нижней губе. Развита у всех особей. Секрет активизирует ферменты в средней кишке.
Кровеносная система у пчел незамкнутая, состоит из аорты и сердца. У взрослых насекомых сердце размещено в брюшной части спины. Состоит оно из пяти отдельных камер. Суживающийся передний конец каждой камеры входит внутрь впереди лежащей. Кровь засасывается в камеры сердца через щелевидные отверстия в боковых стенках камер – остии. Задний конец сердца замкнут, передний суживается в трубку – аорту, которая проходит через грудной отдел и заканчивается открытым отверстием в голове пчелы.
В ПЛАЗМЕ ГЕМОЛИМФЫ НАХОДЯТСЯ белки (до 8 %), аминокислоты, жиры (до 5,5 %), углеводы, кислород, соли мочевой и углекислой кислот, фосфора, кальция, магния, натрия и т. д.
Ток крови вызывается сокращением мышечного слоя сердца, миокарда, а также спинной и брюшной мышечньтх перепонок – диафрагм. Частота сокращений сердца составляет от 50 до 150 ударов в минуту. При сокращении сердца остии замыкаются, и кровь проходит через все камеры в аорту. Из аорты кровь изливается в полость головы, обтекает все ее части, органы груди и брюшка и снова всасывается в сердце.
Гемолимфа (кровь насекомых) состоит из жидкого межклеточного вещества (плазма) и форменных элементов (гемоциты). Гемоциты – это особые клетки, лишенные оболочки. Большая часть гемоцитов оседает на поверхности внутренних органов, а остальные плавают в плазме. Плавающие гемоциты имеют округлую форму. Благодаря способности к фагоцитозу они выполняют защитную функцию: образуют капсулу вокруг попавших в организм инородных тел (бактерии, отмершие клетки и т. д.) и растворяют их.
Органы дыхания пчел – это трахеи, воздушные мешки и дыхальца, то есть отверстия в кутикуле, расположенные на груди и боковых частях брюшка. У всех особей на груди три пары дыхалец, на брюшке у рабочей пчелы их шесть пар, у трутня – семь пар. От дыхалец отходят короткие трахейные стволы, соединяющиеся с воздушными мешками. В голове находятся три пары воздушных мешков, в грудном отделе четыре парных и два непарных мешка, в брюшке одна пара очень крупных воздушных мешков. Воздушные мешки правой и левой сторон соединены друг с другом крупными трахеями. В стенках воздушных мешков нет спиральных утолщений, поэтому они могут спадать. От воздушных мешков отходят трахеи, которые ветвятся, образуя все более мелкие трубочки, проникающие во все органы и ткани насекомого. Воздух попадает внутрь организма через дыхальца, к которым подходят трахеи.
Обмен воздуха в воздушных мешках и крупных трахеях происходит в результате механической вентиляции, в тонких трахеях и трахейных клетках – путем диффузии. Потребность пчелиной семьи в кислороде связана с температурой окружающего воздуха и процессами, происходящими в семье. В спокойном состоянии одна пчела при наружной температуре +11 °C потребляет за час 0,4 см
кислорода, при +18 °C – 0,9 см
. Во время движения при той же температуре ей требуется за час 65 см
, а при полете – 440 см
кислорода. Во время строительства сотов, обработки нектара, выкармливания расплода 15 тыс. пчел при температуре +35 °C выделяют за час до 60 л углекислого газа и 225–300 мл воды. Особенно возрастает потребность пчелиной семьи в кислороде, когда в гнезде много расплода, находящегося на разных стадиях развития. Пчеловоды должны позаботиться об искусственной вентиляции в гнезде, которая обеспечивала бы доступ туда воздуха и удаление углекислого газа. При дыхании пчелы выделяют излишки воды в виде пара. При повышенной влажности воздуха их организм воду не выделяет, и происходит запаривание.
Половая система матки состоит из двух яичников, парного и непарного яйцеводов, семяприемника и влагалища. Яичники размещены в верхней части брюшка. В каждом из них имеется 150–180 (у хорошо развитых маток до 230) параллельно расположенных яйцевых трубочек. От широких концов яичников отходят парные яйцеводы. У плодной матки в яйцеводах может скапливаться до 7 яиц, выпадающих из яйцевых трубочек. Парные яйцеводы сливаются в один непарный яйцевод. Над ним расположен шарообразной формы семяприемник диаметром около 1,5 мм. У маток, начинающих яйцекладку, в семяприемнике содержится до 5,3 млн сперматозоидов. К непарному яйцеводу примыкают влагалище и камера жала с совокупительными карманами, в которые заходят рожки совокупительного органа трутня.
Половая система трутня состоит из парных семенников, семяпроводов, или половых путей с придаточными железами, и копулятивного аппарата. В семеннике заключается до 200 слегка извитых трубочек – семенных канальцев, в которых вырабатываются мужские половые клетки – сперматозоиды. От семенника отходит узкий извилистый семяпровод, расширяющийся в колбообразный семенной пузырек (последний входит в стенку основания придаточной железы). В копулятивном аппарате трутня различают семяизвергательный канал, луковицу, шейку пениса и основание с двумя парными рожками.
Половая система рабочей пчелы напоминает таковую у матки, но у первой половые органы сильно недоразвиты. Яичник рабочей пчелы имеет вид тонкого лентовидного тяжа. В каждом из них находится от 1 до 12 яйцевых трубочек.
Гормоны пчел – активные вещества, вырабатываемые органами внутренней секреции и выделяемые в гемолимфу. Их классифицируют на гормоны метаморфоза, нейро-, прото– и экзогормоны.
В процессах метаморфоза участвуют гормоны активации и линьки, а также ювениальный гормон. Гормон активации продуцируют нейросекре-тирующие клетки, расположенные в переднем отделе головного мозга. Он стимулирует грудные железы, выделяющие гормон линьки, способствует проникновению ювениального гормона в жировое тело и участвует в секретирующей функции почти всех желез насекомого.
Гормон линьки секретируют грудная и заднеголовная железы. Он активизирует процессы линьки, развитие эктодермальных структур и косвенно влияет на их морфогенез.
Ювениальный гормон, вырабатываемый железой жирового тела, оказывает сильное влияние на орфогенез. Его присутствие обусловливает пропорциональное развитие личиночной стадии насекомого и гармоничность его последующего развития. При недостатке в организме этого гормона части тела насекомого растут неравномерно. Экспериментальное введение ювениального гормона в начале метаморфоза вело к появлению большого числа гигантских личинок, а удаление его источника на ранней стадии развития личинки – к преждевременному метаморфозу и появлению недоразвитых карликовых пчел. Ювениальный гормон регулирует все основные функции организма.
Ювеноиды — аналоги ювениального гормона, химические вещества природного (растительного) или синтетического происхождения, оказывающие на организм насекомого такое же воздействие, как и ювениальный гормон. Ювеноиды представляют большой интерес для биологической борьбы с вредителями сельского хозяйства.
Нейрогормон вырабатывается в нейросекреторных клетках мозга. Он оказывает влияние на ритмичность деятельности сердца, перистальтику, изменение цвета.
Протогормоны — это вещества, гормональное действие которых происходит внутри производящих их клеток. Их делят на две группы: нейрогуморальные факторы и генические гормоны. Первые вырабатываются нервными клетками и действуют в их окончаниях, а вторые обусловливают развитие определенных генетических признаков.
Экзогормоны — вещества гормонального происхождения, которые не только действуют в вырабатывающем их организме, но и влияют на других особей пчелиной семьи. Экзогормоном является маточное вещество.
Феромоны пчел — биологически активные вещества, секретируемые железами насекомого в окружающую среду. Они имеют непосредственное отношение к поддержанию единства, регулированию физиологического состояния и поведению членов семьи.
У пчел обнаружено до 30 феромонов, отличающихся друг от друга по специфичности физиологического воздействия на членов семьи. Из числа обнаруженных феромонов идентифицировано и синтезировано более десяти. Детально изучены феромоны маток.
Наиболее высокой активностью и широким спектром действия обладает маточное вещество, так называемый феромон № 1 (транс-9-кето-2-деценовая кислота), продуцируемый верхнечелюстными железами матки. Он оказывает стимулирующее действие на рабочих пчел. С его помощью матка привлекает трутней во время брачного полета в воздухе и рабочих пчел внутри семьи, а также предупреждает откладывание ими неоплодотворенных яиц и сдерживает выращивание в семье новых маток. Феромон № 1 в сочетании с выделяемыми маткой ароматическими соединениями, которые получили групповое название феромон № 2, оказывает регулирующее действие на рабочих пчел. В состав феромона № 2 входят метил-фенилацетат (метиловый эфир фенилуксусной кислоты) и метил-пропионат (метиловый эфир пропионовой кислоты).
ГИБЕЛЬ МАТКИ ВЫЗЫВАЕТ нарушение всей дятельности семьи независимо от числа в ней пчел: они прекращают строить соты, слабо работают на сборе нектара и пыльцы, плохо защищают свои гнезда. Без матки нарушаются регуляция температуры, размещение кормовых запасов. Семьи, оставшиеся без матки, часто покидают свои ульи.
В секрете верхнечелюстных желез найден роестабилизирующий феромон (транс-9-окси-2-деценовая кислота). Он, как следует из названия, оказывает регулирующее действие в период роения пчел.
Рабочие пчелы, окружающие матку при свободном передвижении по сотам, слизывают с ее тела феромоны и вместе с кормом передают остальным членам семьи. Через феромоны пчелы узнают о состоянии матки и, если оно неудовлетворительное, меняют ее.
Феромоны, имеющие отношение к регулированию физиологического состояния семьи, выделяют не только матка и другие взрослые особи, но и расплод. У рабочих пчел при скармливании им экстрактов личинок подавлялось развитие яичников.
Наряду с феромонами, связанными с процессами размножения, в семье пчел существуют феромоны, регулирующие выполнение работ, необходимых для поддержания общественного образа жизни. Охрану семьи от врагов регулируют феромоны тревоги и отпугивания, выделяемые жалоносным аппаратом (изоамилацетат) и мандибулярными железами рабочих пчел (гептанол-2). Определенную информацию о составе семьи и выполняемой ею работе несет комплекс феромонов, выделяемых насоновой железой (имеется у маток и рабочих пчел). Она расположена между 5-м и 6-м тергитами брюшка. У рабочих пчел эта железа функционирует в тех случаях, когда они посещают источники пищи, не обладающие запахом, или при доставке воды. Матки «используют» железу при вылетах из улья. Пахучие вещества насоновой железы служат ориентиром для пчел, сопровождающих матку во время роения.
Гнездо пчелиной семьи
