книги / 54

2.1. Состав пчелиной семьи

Медоносная пчела относится к общественным насекомым. Сообщество называется пчелиная семья. В период активной деятельности она состоит из одной матки, нескольких сотен трутней и нескольких десятков тысяч рабочих пчел (рис. 2.1.) В гнезде семьи в это время находятся тысячи яиц, отложенных маткой, тысячи развивающихся из них личинок и куколок, а также некоторое количество кормовых запасов в виде меда и перги.

Матка – особь женского пола с хорошо развитыми половыми органами. Длина ее тела в зависимости от породы и сезона года колеблется от 20 до 25 мм, а живая масса – от 180 до 300 мг. Матка в семье выполняет только одну функцию – откладывает яйца, из которых развиваются все особи: рабочие пчелы, трутни и молодые матки. В сутки матка откладывает до 1500–2000 яиц. По внешнему виду она отличается от рабочих пчел и трутней. Тело ее стройное, брюшко выдается за кончики крыльев.

Матка живет до 5 лет, но высокой яйценоскостью отличается в течение первых двух лет. Поэтому на пасеках ежегодно надо заменять не менее 50 % маток молодыми. Очень много матки работают весной и летом. В это время пчелы-кормилицы питают ее особым кормом – маточным молочком. Благодаря этому у нее постоянно высокая работоспособность.

Экскременты матка выделяет в улье, они тут же слизываются пчелами. Трутни – самцы, временные обитатели гнезда медоносной пчелы, отличаются крупными размерами тела – длина 15–17 мм, масса 200–250 мг. Половой зрелости трутни достигают к 14-дневному возрасту. Средняя продолжительность жизни трутня – 54 дня. Однако в без-

Рис. 2.1. Особи медоносной пчелы:

1 – матка; 2 – рабочая пчела; 3 – трутень

маточных семьях они остаются в зиму и погибают лишь весной. У перезимовавших трутней сперматозоиды к весне не сохраняются; в то же время имеются сведения о том, что матки спариваются с перезимовавшими трутнями и откладывают оплодотворенные яйца. Трутни лишены способности сбора пищевых запасов и погибают от голода среди изобилия цветущих растений, поскольку у них нет приспособлений для сбора пыльцы и вообще утрачен инстинкт сбора корма.

Трутни не имеют средств самозащиты (правда, они обладают острым зрением, тонким обонянием и имеют развитые крылья). Тем не менее, трутни неотъемлемая часть сообщества медоносной пчелы, так как во время акта спаривания передают матке мужские половые клетки. После этого матка откладывает оплодотворенные яйца, из которых развиваются рабочие пчелы и матки.

Из неоплодотворенных яиц у медоносной пчелы развиваются только трутни

В семье, где имеется плодная матка, трутни не остаются на зимний период – пчелы изгоняют их сначала с рамок, затем совсем выбрасывают из улья.

Безматочные семьи и пчелы с неплодными матками на зиму трутней не выгоняют, что используется пчеловодами при подготовке семей

к зимовке. Таким образом, трутни вместе с маткой выполняют жизненно важную функцию воспроизводства потомства.

Рабочие пчелы – особи женского пола с недоразвитыми половыми органами. У них хорошо развиты хоботок, приспособления для сбора пыльца, восковые железы, медовый зобик и другие органы, необходимые для выполнения сложных функций. Они выполняют самые разнообразные, сложные функции по уходу за потомством, возведению восковых построек, охране гнезда, сбору и переработке нектара, пыльцы. Рабочие пчелы регулируют все процессы жизнедеятельности в пчелином гнезде, создавая особый режим питания, они определяют направление развития женских особей на матку или пчелу-работницу. Пче- лы-работницы играют решающую роль в процессе роения, осуществляя тем самым функцию воспроизведения медоносной пчелы и поддержания данного вида в природе.

В сильной семье рано весной бывает около 25 тыс. рабочих пчел. Затем их количество постоянно возрастает, доходя к началу главного медосбора до 60 тыс. Они меньше матки, длина тела 12–14 мм, масса около 100 мг. Принято считать, что в 1 кг содержится около 10 тыс. пчел башкирской популяции среднерусской породы и около 11 тыс. пчел южных пород (без нагруженных зобика и задней кишки). В 1 кг вышедших с роем – 7 тыс. пчел. Наиболее точно массу, силу семьи можно установить путем взвешивания. На практике количество пчел в семье определяют по числу плотно обсиживаемых ими рамок или занятых улочек. Принято считать, что на стандартной рамке при плотном расположении пчел около 250 г, или 2,5 тыс. штук, на рамке многокорпусного улья – около 200 г, или 2 тыс. особей.

Продолжительность жизни пчел зависит от интенсивности выполняемой работы. Летом они живут 27–35 дней и до 8 месяцев – выведенные осенью, не принимавшие участие в медосборе и выращивании расплода.

Рабочие пчелы в полноценной семье не откладывают яйца. Однако в семье, которая длительное время находилась без матки, следовательно, без расплода, в результате усиленного питания у отдельных пчел в яичниках развиваются яйца. Эти пчелы называемые трутовками, в состоянии откладывать около 7–10 неоплодотворенных яиц, из которых развиваются трутни. Такая семья, если не исправить ее своевременно, обречена на гибель. Меры предупреждения – не допускать длительный период безматочности пчелиной семьи. За один

прием пчела набирает 40–45 мг нектара. За всю свою жизнь она способна сделать около 100 вылетов за кормом. Никто никогда не видел пчел спящими. Количество пчел в семье, их возрастные соотношения и физиологическое состояние не остаются постоянными. В течение весны и лета происходит смена нескольких поколений рабочих пчел – гибель старых и выход молодых. Если создать необходимые условия, пчелиная семья может существовать бесконечно долго.

2.2. Строение тела пчелы

Класс насекомых, к которому принадлежит вид медоносная пчела, характеризуется расчленением тела на три отдела: голову, грудь и брюшко (рис. 2.2).

Голова – хорошо обособленный передний участок тела, имеющий вид хитинизированной коробки, не разделенной на членики (рис. 2.3). На голове находятся два отверстия – ротовое (с нижней стороны) и затылочное (сзади). От последнего отходит шейка, соединяющая голову с грудью. Через затылочное отверстие из головы внутрь шейки и далее в грудь выходят пищевод, аорта, коннективы нервной цепочки, трахеи и некоторые другие органы. Верхняя часть головы называется теменем, передняя – лбом, ниже лба – клинеус. По бокам головы расположены сложные фасеточные глаза, а на темени – три простых глаза. Ко лбу причленены две антенны. Каждая антенна состоит из первого длинного педицеллярного членика, второго, более короткого – скапуса и жгутика, десятичлeникoвorо у пчелы-работницы и матки, одиннадцатичленикового у трутня. Антенны сочленяются с лобной поверхностью.

Совершенство строения скелета головы обусловлено функциями, выполняемыми ею: сбор пищи (твердой и жидкой) ротовым аппаратом, утрамбовка пыльцы, предохранение от повреждения главного отдела центральной нервной системы – головного мозга и других органов (глотки, слюнных желез, трахей, концевой части аорты), расположенных внутри головы.

Ротовой аппарат прикрепляется к нижней части головы и состоит из верхней губы, двух мандибул (верхние челюсти), двух максилл (нижние челюсти) и нижней губы. Верхняя губа в виде продолговатой пластинки, спереди – ротовое отверстие. По обе стороны от нее расположены мандибулы – сильно хитинизированные нерасчлененные пластинки. У пчелы-работницы концевая часть мандибулы тупая с ложно-

видным углублением и с гребневидными валиками. Часть ротового аппарата, посредством которой пчела-работница насасывает в медовый зобик жидкую пищу – нектар, мед, воду, состоит из двух максилл и непарной нижней губы. Их часто называют хоботком. Ротовой аппарат пчелы-работницы относят к грызуще-сосущему типу. Строение мандибул соответствует их функции добывания пыльцевых зерен и питания пергой. Кроме того, мандибулами пчелы-работницы обрабатывают восковые пластинки, собирают прополис, прогрызают крышечку ячейки по окончании метаморфоза, защищаются от врагов, распечатывают восковые крышечки запечатанного меда.

Нижняя губа располагается между максиллами. Различают основание нижней губы – подбородок, имеющий форму небольшого треугольника и второй, удлиненный, хорошо хитинизированный членик – подподбородок. С последним подвижно сочленяется сильно вытянутый, с поперечной кольчатостью, обильно покрытый нежными хитиновыми волосками язычок, оканчивающийся слегка расширенной ложечкой. Язычок представляет собой результат слияния внутренних лопастей нижней губы. По бокам от основания язычка к подбородку прикрепляются две рудиментарные наружные лопасти, называемые приязычниками или придаточными язычками, а кнаружи от приязычников с нижней губой соединяются четырехчлениковые нижнегубные щупики. При насасывании жидкости, например, нектара, из венчика цветка растений, максиллы и нижнегубные щупики складываются вокруг язычка, образуя сплошную трубку. Внутри этой трубки язычок совершает быстрые движения, подобно поршню насоса, что вызывает перемещение нектара к основанию язычка. Препровождению нектара или другой жидкости в медовый зобик способствует насасывательные движения глотки. Язычок обладает большой гибкостью, эластичностью, что обеспечивается кольчатым его строением и наличием внутри осевого стержня. Среди экстерьерных признаков уделяется внимание изучению длины хоботка пчел-работниц, т. е. расстояния от вершины подбородка до наружной границы ложечки нижней губы. Средняя длина хоботка у местных пчел Башкортостана составляет 6,1 мм.

Строение груди. Грудь пчелы состоит из трех члеников, называемых иначе сегментами – переднегруди, среднегруди, заднегруди. Стенка каждого сегмента груди состоит из двух полуколец, спинного – тергита и брюшного – стернита. Тергиты объединяются со стернитами посредством тонкой податливой пленки – плейрита. От нижней ча-

К среднегруди и заднегруди прикрепляются также крылья – передние и задние. Кроме того, к груди присоединяется первый брюшной сегмент, вследствие чего граница между грудью и брюшком находится между первым и вторым сегментами брюшка. Первый членик брюшка, слившийся с заднегрудью, называют проподеумом. К среднегруди прикрепляются передние крылья, выполняющие основную роль при полете, а внутри находится основная масса мышц, связанных с движением крыльев.

Строение брюшка. Брюшко пчелы состоит из члеников, из которых первый членик присоединен к груди. Следовательно, на самом брюшке можно насчитать шесть члеников. У трутня семь члеников. Каждый из члеников образован двумя полукольцами: большим спинным (тергит) и малым брюшным (стернит). Тергиты образуют спинную и боковую стенки брюшка, а стерниты – нижнюю. Первый членик брюшка по своему строению отличается от остальных тем, что его передняя часть сужена и превращена в брюшной стебелек, при помощи которого брюшко подвижно соединяется с грудью. Все членики брюшка соединены между собой тонкой хитиновой пленкой, что придает брюшку подвижность и возможность изменять его объем. Это необходимо для того, чтобы обеспечить оптимальную работу органов, которые находятся в брюшной полости, поскольку их деятельность связана с изменением объема (наполнение медового зобика нектаром, каловая нагрузка задней части кишечника, дыхание и т.д.). По внешнему виду трудно определить размеры пчел. При полном зобике или наполненной толстой кишке пчела кажется намного крупнее, чем при пустом брюшке, когда членики втянуты друг в друга. У молодой матки, только что вышедшей из маточника, брюшко кажется длинным, крупным по той причине, что после завершения метаморфоза она не успела еще освободить кишечник от экскрементов. Через некоторое время брюшко матки становится меньше по объему; после же спаривания с трутнем начинают увеличиваться яйцевые трубочки, вследствие чего и брюшко матки становится более крупным.

Органы движения. Пчелы имеют две пары крыльев и три пары ног. Крыло состоит из прочных жилок, между которыми натянуты прозрачные перепонки-ячейки (рис. 2.4).

Характер размещения жилок, количество ячеек на крыле постоянно для каждого вида насекомых и служит важным признаком система-

Рис. 2.4. Крылья пчелы: а – переднее; б – заднее; 1 – жилки;

2 – крючочки;

3 – складка

тики. В нерабочем состоянии крылья у пчелы сложены вдоль спины. Когда пчела взлетает, переднее и заднее крылья объединяются в одно целое. На переднем крае заднего крыла имеются крючочки, которыми заднее крыло зацепляется за складку заднего края переднего крыла. Сцепление крыльев позволяет им функционировать во время полета как одно целое. При складывании они легко разъединяются.

У рабочей пчелы на заднем крыле находится от 15 до 27 крючков. Пчелы южных районов имеют немного больше зацепок, чем пчелы северных. У маток зацепок меньше, число их колеблется от 13 до 23. Заднее крыло меньше переднего. В сложенном состоянии задние крылья целиком прячутся под передние.

Крыло не является мертвым образованием, трахеи и нервы в жилках крыла омываются гемолимфой, и в них совершается обмен веществ в течение всей жизни насекомого. У насекомых встречается три формы полета: парашютный, планирующий и гребной. Для пчел характерен гребной полет.

Во время полета пчелы могут перемещаться в воздухе вперед, назад, в бок и способны к «стоячему» полету. Масса всех мускулов пчелы составляет около 15 % от массы тела.

При создании пчелам обильного искусственного медосбора постоянно, при отсутствии других источников медосбора, удавалось в опыте вызвать полет пчел на расстояние до 9,5 и даже до 14 км. Скорость полета пчелы-работницы около 24 км в час, но на коротких расстояниях она может увеличиваться до 50 км в час.

Пчелы избегают полета на большой высоте, в лесу они предпочитают летать по просекам, вдоль дорог. Над водой они летают несколь-

ко медленнее, чем над землей. При ровной зеркальной поверхности воды пчелы теряют ориентацию в пространстве, соприкасаются с водой и падают в нее. Это явление исключается, если поверхность воды была покрыта рябью. При встречном ветре скорость полета уменьшается, при попутном – увеличивается. Пчелы, приученные летать на кормушку обходным путем, возвращаются в улей по прямой линии. Во время полета расходуется много энергии за счет потребления сахара. При полете потребление кислорода увеличивается в 50 раз. Направление полета по отношению к почве и окружающим предметам пчелы оценивают с помощью сложных глаз, а скорость полета – с помощью Джонстонова органа. На местности, не имеющей ориентиров в виде деревьев, кустов и т. п., пчелы-работницы не улетают далее 5 км. На территории с неровным рельефом, где растут деревья, кустарники наблюдался полет пчел на расстояние 13,6 км. По затратам энергии полет для пчелы в 26 раз экономичнее пешего передвижения.

Расход меда на летную деятельность средней по силе пчелиной семьи в течение сезона составляет около 28–30 кг.

Нога. Ноги пчелы состоят из отдельных члеников (рис. 2.5). У пчелы непосредственно к груди прикреплен маленький подвижный членик – тазик. За ним следует тоже маленький конусовидный членик – вертлуг, длинный членик – бедро, большой вытянутый членик треугольной формы – голень, лапка, состоящая из пяти члеников. Первый членик лапки особенно большой и называется пяткой. Он имеет вид широкой, почти квадратной пластинки. К пятке прикреплены четыре членика лапки. Заканчивается нога коготковым члеником. Он обеспечивает возможность передвижения пчелы по обычной шероховатой и по гладкой поверхности. Коготковый членик состоит из двух раздвоенных коготков и подушечки, расположенной между ними. Коготками пчела зацепляется за любые неровности субстрата. При хождении по шероховатой поверхности подушечка бывает отогнута кверху, и пчела цепляется за поверхность коготками. Когда она ходит по гладкой поверхности, коготки отклоняются в стороны и назад. При этом конец подушечки опускаются книзу, прикасаясь к гладкой поверхности. Внутри подушечки проходят два стержня, соединенные неподвижно с коготками. Между поверхностью и подушечкой создается безвоздушное пространство, обеспечивающее присасывание ноги к субстрату. При поднимании ноги стержни оттягивают подушечку кверху, и нога отделяется от поверхности. Однако возможно, что ос-

Рис. 2.5. Строение ножек пчел:

I – передняя ножка рабочей пчелы; II и III – приспособление для чистки усиков на передней ножке пчелы; IV – средняя ножка рабочей пчелы; V – задняя ножка матки;VI – задняя ножка рабочей пчелы с корзиночкой для сбора пыльцы

на наружной стороне голени; VII – внутренний вид основного членика задней лапки рабочей пчелы со щеточкой из волосков для сбора пыльцы; VIII – задняя ножка трутня; 1 – шип для чистки усиков на конце голени;

2 – выемка на первом членике передней лапки для чистки усиков; 3 – голень; 4 – лапка; 5 – первый членик лапки; 6 – корзиночка для пыльцы; 7 – коготки; 8 – восковые щипчики; 9 – присасывающаяся подушечка для ползания

по гладкой поверхности; 10 – бедро

новную роль в присасывании подушечки играют клейкие выделения, которые выступают на ее поверхности.

Дополнительные функции ног. В соответствии с многообразием выполняемых функций на ногах пчелы-работницы имеется ряд приспособлений. Вблизи основания первого членика лапки передних ног, на внутренней стороне находится полулунная выемка с короткими, наподобие гребня, щетинками. От конца голени в направлении выемки отходит отросток – клапан с дополнительной пластинкой. Выемка и клапан – приспособления для чистки антенн. Время от времени пер-