Биология по видам жи ...

Биология беспозвоночных

Имеющих Промысловое значение

1 Биологические особенности тутового шелкопряда.

2 Биологические особенности пчел.

 

1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА

Тутовый шелкопряд относится к типу Членистоногих, классу Насекомых, отряду Чешуекрылых, семейству Настоящих шелкопрядов, роду Шелкопряд.

Он является насекомым с полным циклом превращения, то есть своем развитии проходит четыре стадии: яйцо (грена), гусеница, куколка, бабочка

Рисунок 1­­ – Стадии развития тутового шелкопряда:

а - грена; б - гусеница; в-куколка; г - взрослое насекомое бабочка (имаго)

 

От других насекомых тутовый шелкопряд отличается некоторыми особенностями, связанными с тем, что он на протяжении пяти тысячелетий был объектом искусственного отбора, который проводил человек. В результате этого шелкопряд стал полностью зависеть от человека и может существовать только благодаря его опеке: гусеницы тутового шелкопряда не расползаются в поисках корма, даже если очень голодны, а его бабочки полностью утратили способность летать и самостоятельно питаться. Считается, что предком тутового шелкопряда был дикий шелкопряд, который жил в Китае и Японии. Однако точное происхождение этого насекомого остается пока неизвестным.

Существует большое количество пород тутового шелкопряда. В шелководстве на современном этапе в основном используются различные гибриды, так как они более выносливы. Породы тутового шелкопряда делятся на моновольтинные, которые дают одно поколение в год, и поливольтинные,

К хозяйственным признакам породы относят урожайность коконов, выход сухих коконов после замаривания куколки их сушки; к техническим свойствам коконов шелконосность, разматываемость коконной оболочки и выход шелка сырца, технические свойства шелковины.

Яйца тутового шелкопряда в шелководстве называют греной. Они имеют овальную форму и немного сплюснуты по бокам, покрыты эластичной полупрозрачной скорлупой. Яйца тутового шелкопряда настолько малы, что в одном грамме их содержится от 1500 до 2000.

Только-что отложенная грена имеет соломенно-желтую или молочно-белую окраску, потом ее цвет изменяется. В течение первых двух-трех суток она розовеет, затем становится коричнево-фиолетовой, затем фиолетово-пепельной. Если грена сохранила свой первоначальный цвет, то это значит, что она погибла.

На стадии яйца шелкопряд зимует. Этот период покоя длится с середины лета до весны следующего года и называется диапаузой. Во время зимовки обменные процессы зародыша в яйце замедляются. Благодаря этому повышается способность грены выдерживать низкие зимние температуры, а также регулируется выход гусениц из яиц. Если в период диапаузы грена хранилась при температуре воздуха 15 °С, то в период инкубации она развивается неравномерно, и гусеницы вылупляются до появления листьев на шелковице. Поэтому для своевременного оживления (проявления активности) грены весной в период инкубации ее закладывают на зимнее хранение в холодильник, где она находится 90- 120 дней при температуре 2-4С.

Гусеница является личиночной стадией в развитии шелкопряда. Издавна эту стадию в шелководстве называли шелковичным червем, хотя, с точки зрения биологической науки, такое название неверно.

Гусеница имеет тело вытянутой формы. Оно состоит из головы, груди и брюшка, которое заканчивается роговым придатком. На брюшной стороне тела находятся три пары грудных и пять пар брюшных ножек. Внешние хитиновые покровы гусеницы выполняют защитную функцию и одновременно являются ее наружным скелетом, к которому крепятся мышцы.

Гусеница тутового шелкопряда, только что вышедшая из яйца, очень мала. Ее вес составляет всего 0,5 мг. Но она хорошо ест и быстро растет. Организм гусеницы имеет все необходимое для нормальной жизнедеятельности. Она располагает мощными челюстями, глоткой, пищеводом, имеет хорошо развитый зоб, кишечник, кровеносную и выделительную системы. Все это помогает гусенице тутового шелкопряда активно усваивать пищу. Это крохотное создание имеет 4000 мышц. Дыхание - кислород к клеткам организма доставляет дыхательная система, а не кровеносная. Это происходит следующим образом: по бокам, вдоль тела гусеницы, расположено по 9 дыхалец; от них по дыхательным трубкам (трахеям) кислород поступает в многочисленные более мелкие разветвления, которые заканчиваются трахеолами, пронизывающими все ткани и органы тела гусеницы.

За свою жизнь (20-38 дней) гусеница увеличивается в размерах в 30 раз и по весу в 10 000 раз. Причем скорость, с которой происходят процессы роста у гусеницы тутового шелкопряда, поистине фантастическая. Ведь длина ее тела увеличивается за сутки в полтора раза, а вес в 400 раз, то-есть каждый час ее «полнота» возрастает в 18 раз. Естественно, что при таком интенсивном росте старая шкурка со временем становится мала и шелкопряд меняет ее на новую. Этот период в жизни гусеницы шелководы называют линькой. Во время линьки она перестает есть и начинает искать место для того, чтобы спокойно сменить старую одежду на новую.

Найдя его, гусеница шелковиной прикрепляет брюшные ножки к подстилке и замирает, подняв переднюю часть тела. Такое состояние оцепенения шелководы называют «сном». Трогать гусеницу во время «сна» нельзя, так как она может не сбросить старую шкурку и погибнуть. Когда гусеница начинает оживать, старые покровы рвутся, и первой появляется большая черная блестящая голова. Гусениц тутового шелкопряда, находящихся на грани двух возрастов, легко распознать по непропорционально большой голове. Некоторое время пролинявшая гусеница отдыхает, ждет, пока отвердеет мягкий покров тела, головы и крючья ног, а затем с новыми силами приступает к еде.

Период между двумя линьками называется возрастом. В течение своей жизни гусеница проходит четыре линьки и, следовательно, пять возрастов, каждый из которых достаточно точно можно определить по окраске.

Гусеницы первого возраста имеют темно-бурую, почти черную окраску.

Во втором возрасте они светлеют, особенно в области груди. У них начинает проявляться специфическая ковровая окраска. Со временем гусеницы светлеют еще больше.

Гусеница тутового шелкопряда имеет достаточно сложное внутреннее строение, как и любой живой организм.

Наиболее важным элементом внутреннего строения гусеницы (в плане её продуктивности) является шелкоотделительная железа орган гусеничной стадии тутового шелкопряда. Высокая продуктивность шелкоотделительной железы, достигающей внушительных для насекомого размеров, результат длительного многовекового искусственного отбора, который проводил человек. Если в первом возрасте гусеницы шелкоотделительная железа составляет всего 4 % от массы тела, то ко второй половине пятого возраста происходит резкое увеличение ее размеров, и она достигает 25-26 % массы тела гусеницы. Но даже в этот период ее масса гораздо меньше массы шелка, которую выделяет гусеница тутового шелкопряда при завивке кокона.

Шелкоотделительная железа состоит из фибрино-отделительного отдела, резервуара, парного и непарного выводных протоков. В железе происходит образование шелка и формирование шелковой нити. Ее толщина регулируется особым прессующим аппаратом волочильней, расположенной в непарном протоке шелкоотделительной железы.

Рисунок 2 ­­– Кокон с куколкой

Куколка является промежуточной стадией развития шелкопряда, как и любого насекомого с полным превращением. Она находится внутри защищающего ее кокона, столь ценного для человека. Внутри кокона происходит целый ряд сложных превращений. Сначала гусеница, свив кокон, линяет и становится куколкой, затем куколка бабочкой. Можно легко определить, когда бабочка уже готова к вылету. За день до выхода насекомого на свободу кокон начинает шевелиться. А если внимательно прислушаться, то можно услышать и негромкий шум. Это бабочка сбрасывает шкурку куколки. Утром она появится на свет. Причем сделает это в строго определенное время с пяти до шести часов утра. Бабочка выпускает несколько капель жидкости, которая растворяет клей (серицин), склеивающий нитки кокона. Затем раздвигает их передними лапками и выходит наружу. Тело бабочки достаточно массивное, имеет желтовато-бурую окраску, состоит из головы, груди и брюшка. Ротовые органы не развиты. Поэтому она не может питаться. Живет бабочка тутового шелкопряда всего 10-12 дней (иногда среди них встречаются долгожители, живущие 20-25 дней). Так как есть бабочка не может, то, естественно, она быстро стареет. Почти сразу после спаривания самка шелкопряда начинает откладывать яйца - грену. Количество яиц в кладке может колебаться от 400 до 1000 штук. Заботясь о своем потомстве, бабочка приклеивает каждое яйцо к поверхности, причем достаточно прочно.

Итак, в своем развитии шелкопряд проходит четыре стадии в течение года. В стадии яйца он существует с того момента, когда бабочка отложила яйцо, до весны следующего года. Затем происходит процесс инкубации грены. Он длится в среднем 10-12 суток. Следующая стадия тутового шелкопряда гусеница, которая в своем развитии проходит пять возрастов. Между возрастами существует период линьки.

Первый возраст длится 5-6 суток. Затем следует линька, продолжительность которой составляет сутки.

Второй возраст длится от четырех до пяти суток, и снова линька в течение суток. Продолжительность третьего и четвертого возрастов также 4-5 суток, а наступившей между ними линьки до полутора суток.

Пятый возраст более длителен и составляет 8-12 суток. Затем гусеница тутового шелкопряда в течение 3-4 суток завивает кокон. В нем происходит последняя линька, в результате которой гусеница превращается в куколку.

Процесс окукливания продолжается 4-5 дней. Затем в течение 12-18 суток происходит последнее превращение, и куколка становится бабочкой. Она выходит из кокона, спаривается, и все начинается вновь.

 

 

 

2 БИОЛОГИЯ ПЧЁЛ

Систематическое положение:

тип Членистоногие

класс Насекомые

отряд Перепончатокрылые

подотряд Стебельчатобрюхие

семейство Пчелиные

род Пчела (Apis)

вид медоносная (mellifera)

К роду Пчела (Apis) относятся четыре хорошо обособленных вида:

1) пчела гигантская,

2) пчела карликовая,

3) пчела индийская,

4) пчела медоносная.

Пчела гигантская. Распространена в Индии, на островах Цейлоне, Суматре, Яве и др. Это самая крупная из общественных пчел. Длина тела трутней — 16 мм, рабочих пчел — 18 мм. Матка по величине не отличается от рабочей пчелы. Гнездо гигантской пчелы состоит из единственного сота, отстроенного снаружи, под ветвями деревьев. Величина сота — около 1 м в длину и 70 см в ширину. На небольшом пространстве под кроной тропических деревьев может быть отстроено несколько десятков сотов, но каждый сот будет соответствовать отдельному гнезду. В соте около 70 тыс. ячеек. Толщина его в месте воспитания расплода 34 мм, а в медовой части достигает 130 мм. Голова, грудь и конец брюшка пчелы бархатисто-темной окраски, основные членики брюшка коричневато-красные (красно-фуксиновые). Окраска основания брюшка хорошо контрастирует с дымчато-коричневыми крыльями, отливающими под лучами тропического солнца синевато-фиолетовым оттенком. В 1883 г. Дате доставил несколько сообществ гигантской пчелы в Германию, но опыты по ее акклиматизации не увенчались успехом. Из-за биологической особенности основывать гнездо на открытом воздухе и склонности к перекочевыванию из одних мест в другие пчела гигантская не поддается одомашниванию.

Пчела карликовая распространена от Передней Индии до Суматры, Борнео и Явы. В противоположность пчеле гигантской, пчела карликовая отличается наименьшими размерами из всех пчел, принадлежащих к роду Apis, длина тела матки 13 мм, трутня — 12, рабочей пчелы 7—8 мм. Карликовая пчела строит единственный сот под ветвями деревьев, на открытом воздухе. Размеры сота 26 см в длину и 20 см в ширину, в соте 1400 медовых ячеек, 4000 пчелиных, 300 трутневых и несколько маточников. Ячейки в соте трех видов — рабочие, трутневые и маточники. Вследствие небольших размеров сотов и основания гнезда на открытом месте пчела карликовая почти не имеет практического значения. Гнезда ее являются предметом охоты местного населения.

Пчела индийская. Имеет очень широкий ареал: населяет Индию, острова Малайского архипелага, обнаружена на Тихоокеанских островах (южнее экватора), с незапамятных времен обитает в Китае, на Японских островах. В России естественные гнезда этой пчелы обнаружены как в южных, так и в северных районах Приморского края. По своей биологии индийская пчела приближается к пчеле медоносной. Она отстраивает в дуплах деревьев несколько вертикальных параллельных сотов с ячейками трех видов — рабочими, трутневыми и маточниками. Медовые соты отличаются превосходной белой печаткой. Так же, как и у медоносной пчелы, у нее хорошо выражено различие между маткой, пчелой-работницей и трутнем. По ряду же важнейших признаков в устройстве гнезда, в строении и поведении индийская пчела отличается от медоносной. Матка, рабочая пчела и трутни сообщества индийской пчелы по размерам тела меньше соответствующих особей медоносной пчелы. Ячейки в сотах индийской пчелы (рабочие, трутневые, маточники) меньше ячеек медоносной пчелы.

В некоторых гнездах дикой уссурийской (индийской пчелы) экспедициями было обнаружено до 12 сотов. Высота некоторых из них достигала 80 см, толщина медовых сотов до 40 мм, а сотов в месте расплода — 20—28 мм и более. Расстояние между средостениями двух смежных сотов составляло 31—33 мм, ширина улочек около 8 мм. Трутневый расплод индийской пчелы запечатывается конусообразной крышечкой с отверстиями на вершине конуса. Спинные полукольца брюшка рабочей пчелы этого вида в передней части желтоватой окраски, брюшные (стерниты) — бледные. Окраска хитина трутней черная. Максимальные сборы меда пчелиной семьи достигает 25-30 кг. Индийская пчела обладает некоторыми преимуществами перед медоносной пчелой - на очистительный облет они вылетают при нулевой и более низкой температуре. Способны собирать нектар при температуре 10 ⁰С в туманную и дождливую погоду.

Рисунок 3 – Особи медоносной пчелы: а – матка; б – рабочая пчела; в –трутень.

Рабочие особи и гнезда пчел: г – карликовая; д – индийская; е – гигантская

 

Медоносная пчела. Распространена по большей части земного шара и образовала много подвидов, или групп пчел которые отличаются некоторыми признаками. Для Африки наиболее типична адонсонова пчела. Обитает в южной части пустыни Сахары, в саване с колючими кустарниками и колючей травой. Окраска хитина у них довольно разнообразна. Матки хитин имеет окраску от светло желтого до черного. У трутней цветные полосы на брюшных сегментах, окраска от желтого до черного, рабочие пчелы встречаются со всеми вариантами окраски, но преобладают темные тона. Длина хоботка рабочих пчел 5,8-5,9 мм; длина переднего крыла 8,1-8,7 мм. Эти пчелы очень злобливы. Очень чувствительны к беспокойству семьи.

Капская пчела темного цвета с белыми волосками на брюшке распространена в Южной Африке. Ареал египетской пчелы – долина реки Нила. Пчела похожа на светлых представителей адонсоновой пчелы.

Среднерусская пчела. Окраска тела темно-серая без желтизны. Длина хоботка рабочих особей 5,9до 6,3 мм, масса пчел при выходе из ячейки 110 мг. Злобливы. Сильно привязаны к однажды выявленному источнику медосбора. Одной из популяций среднерусской пчелы является бортьевая башкирская пчела. Живут в дуплах на высоте 15-20 м. Злобливы. Лёт и работу начинают при более низкой температуре и раньше чем пчелы степной популяции той же породы.

Украинская пчела обитает в степных районах Украины. По происхождению представляет собой южную ветвь среднерусской породы. Окраска серого цвета, немного светлее среднерусской. Длина хоботка от 6,3 до 6,7 мм, масса при выходе из ячейки 105 мг. Поведение более миролюбивое, чем у среднерусских. Серые горные кавказские пчёлы обитают в горных и высокогорных районах Грузии, Армении, Азербайджана и Северного Кавказа. Серые горные кавказские пчелы превосходят среднерусских по длине хоботка (6,9-7,2 мм)длине и ширине передних крыльев. Миролюбивые. Малоройливы. Легко отыскивают новые медосборы. Подразделяются на ряд популяций (мергельская, абхазская, карталинская, кахетинская и др.)

Итальянская пчела. По распространению и популярности занимают первое место в мире. Естественный ареал – Италия. В настоящее время встречаются от канады до Аргентины, от Финляндии до Австралии. Существует три разновидности пчёл этой популяции: темная итальянская, итальянская трехполосая и итальянская золотистая. Длинна хоботка у итальянской трёхполосой пчелы 6,2-6,4 мм, средняя масса однодневной пчелы 100-120 мг. Миролюбивы, но в меньшей степени чем серые горные кавказские. Зимостойкость слабая. Склонны к пчелиному воровству. Очень плодовиты, в период интенсивного развития пчелиных семей откладывают по 2000-2500 яиц в сутки. Умеренно ройливы.

Карника, или краинская пчела обитает в Югославии, Болгарии, Австрии. По популярности и распространенности занимает третье место после итальянской и серой горной кавказской породы. Окраска тела в основном чисто серая, иногда встречаются линии с наличием желтизны на первых двух тегритах. Масса пчелы при выходе из ячейки 80-90 мг, длина хоботка 6,5 -6,7 мм. Миролюбивы. Хорошо отыскивают источники нектара. По зимостойкости уступают пчелам среднерусской породы но превосходят пчел серой горной кавказской породы. Карпатская пчела – по морфологическим признакам близка к карнике. Ареал - Карпаты. Окраска светло серая. Длина хоботка 6,6 мм. Масса однодневной пчелы 6,6 мм.

Полиморфизм пчелиной семьи - морфологическая и функциональная дифференциация особей пчелиной семьи. Полиморфизм (поли — много, морфос — форма) в переводе означает многоформенность. В пчелиной семье выделяют следующие формы: рабочая пчела, матка, трутень.

Рабочая пчела. Пчелы рабочие значительно мельче маток. Длина их тела 12—14 мм, масса коло 100 мг. Тело рабочей пчелы по общей форме сходно с телом матки, но короче, и кончики крыльев находятся приблизительно на уровне конца брюшка. Голова в теменной области имеет прямолинейные очертания, простые глаза расположены на темени. Верхние челюсти рабочей пчелы в отличие от верхних челюстей матки сильно видоизменены: на конце их нет зубца, но на внутренней поверхности обнаруживаются два валика, что связано главным образом с обработкой воска при строительстве сотов и с размельчением пыльников растений. Нижняя челюсть и нижняя губа развиты значительно сильнее, нежели у матки. Длина хоботка рабочей пчелы приблизительно 6 мм. Хорошее развитие ротового аппарата объясняется выполнением ею многообразных функций — сбора твердой и жидкой пищи, кормления личинок, постройки сотов. На передней части нижних полуколец (стернитах) брюшка рабочей пчелы — с четвертого по седьмой — находятся светлые, лишенные волосков участки хитина, разделенные поперечной перемычкой. Эти образования получили название восковых зеркалец. Под зеркальцами располагаются восковые железы, выделяющие жидкий воск, поступающий сквозь поры наружу и застывающий на зеркальцах в виде восковых пластинок. Цветочную пыльцу рабочие пчелы собирают при помощи приспособлений на задних ногах — корзиночек и щеточек.

В отличие от матки у рабочей пчелы хорошо развиты гипофарингеальные железы, с которыми связано выделение личиночного корма — молочка и, по мнению ряда авторов, фермента инвертазы, необходимого для разложения сложного сахара на простые сахара. Это имеет важное значение как при переработке нектара в мед, так и в процессах пищеварения самой пчелы. Органы размножения рабочей пчелы недоразвиты (рудиментарны): яичники состоят из небольшого числа яйцевых трубочек (1—20, редко более), семяприемник, яйцеводы и влагалище настолько недоразвиты, что рабочей пчелы не в состоянии спариваться с трутнями и в нормальной семье не откладывают яиц.

Трутни выделяются крупными размерами (длина 15—17 мм) и цилиндрической формой тела. Почти вся поверхность головы трутня занята сложными глазами, сходящимися на темени. Антенны состоят из 13 члеников. Ротовые придатки слаборазвиты, но на конце верхних челюстей, как и у матки, сохранился зубец. На нижних полукольцах брюшка у трутней нет восковых зеркалец; отсутствуют также корзиночка и щеточка на задних ногах. Нет у них и жала. Из внутренних органов у трутней хорошо развиты органы размножения. Количество сперматозоидов (мужских половых клеток), развивающихся в семенниках, исчисляется миллионами. Все строение трутней связано с ограниченностью выполняемой ими функции, заключающейся в спаривании с матками. Никакого участия в других сторонах жизнедеятельности пчелиной семьи они не принимают. Трутни — временные жильцы в семье, они появляются весной, а с окончанием главного медосбора изгонялся из гнезд рабочими пчелами и погибают. Издавна на трутней установился взгляд как на членов пчелиного сообщества, не выполняющих никакой работы, непроизводительно расходующих запасы корма и тем самым играющих скорее отрицательную роль, чем положительную. Такой взгляд основан на незнании биологии медоносной пчелы. Деятельность трутней, как и деятельность матки, сосредоточена на воспроизведении потомства. Только после спаривания с трутнем матка может откладывать оплодотворенные яйца, из которых развиваются рабочие пчелы и матка. Следовательно, трутни выполняют очень важную функцию, без которой невозможно само существование медоносной пчелы в природе. Пчелиные семьи выводят большое количество трутней, благодаря чему обеспечивается наибольшая вероятность встречи матки с ними во время брачной проигры. Выполнив свое назначение, трутень погибает.

Матка. От рабочих пчел она отличается более крупными размерами. Длина ее тела 20—25 мм, живая масса около 200 мг. Тело матки стройное, продолговатое, брюшко выдается за кончики крыльев. Голова матки на теменной стороне выпукло очерчена, простые глаза несколько сдвинуты на лоб. Хоботок значительно короче, чем у рабочей пчелы, что, несомненно, обусловлено утратой инстинкта добывания нектара. Зато верхние челюсти матки очень сильно развиты. На конце верхней челюсти имеется зубец, который рассматривается как сохранившийся примитивный признак древних предков медоносной пчелы. Яркими признаками, характеризующими матку как форму самки, обособленную от рабочей пчелы, надо считать отсутствие восковых зеркалец на брюшных полукольцах, а также корзиночек и щеточек на задних ногах. Эти особенности объясняются тем, что она не принимает участия ни в добывании пищи (нектара, пыльцы), ни в строительстве сотов. По внутреннему строению матка сильно отличается от рабочих пчел. У нее атрофированы гипофарингеальные железы, а мандибулярные, напротив, развиты очень хорошо. Но наиболее сложного и совершенного развития достигают органы размножения матки -число яйцевых трубочек в яичнике маток колеблется в пределах 320—360. Благодаря этому летом матка может откладывать до 1500 и более яиц в сутки. Общая масса отложенных за сутки яиц равна ее собственной массе. Такие сильно развитые органы размножения и высокая плодовитость матки медоносной пчелы могли возникнуть лишь в связи с утратой ею инстинктов добывания пищи, ухода за потомством, строительного и других, за исключением откладки яиц.

 

Строение пчелы

Расчленение тела. Класс насекомых характеризуется расчленением тела на три отдела: голову, грудь, брюшко. Тело матки, рабочей пчелы и трутня слагается из трех отделов — головы, груди, брюшка.

Наружные покровы. Наружные покровы предохраняют внутренние органы от высыхания и воздействия химических веществ. Вместе с тем покровы являются наружным скелетом, к которому прикрепляются внутренние органы.

Строение головы. На голове имеются, антены, ротовой аппарат, глаза. Каждая антенна состоит из первого длинного педицеллярного членика, второго, более короткого, — скапуса и жгутика, 10-членикового у рабочей пчелы и матки и 11-члени-кового у трутня. Антенны сочленяются с лобной поверхностью.

Ротовой аппарат прикрепляется к нижней части головы и состоит из верхней губы, двух мандибул (верхние челюсти), двух максилл (нижние челюсти) и нижней губы (рис. 4).

Рисунок 4- Схема промеров длины хоботка рабочей пчелы

Строение грудного отдела. Грудь насекомого, второй отдел его тела, состоит из трех члеников, называемых иначе сегментами, — переднегруди, среднегруди, заднегруди. Стенка каждого сегмента груди состоит из двух полуколец, спинного — тергита и брюшного — стернита. К среднегруди и заднегруди прикрепляются также крылья — передние и задние.

Как и у всех насекомых, в состав груди пчелы входят три основных сегмента — переднегрудь, среднегрудь и заднегрудь. Кроме того, к груди присоединяется первый брюшной сегмент, вследствие чего граница между грудью и брюшком находится не между заднегрудью и первым брюшным сегментом, как у большинства насекомых, а между первым и вторым сегментами брюшка. Первый членик брюшка, слившийся с заднегрудью, называют проподеумом.

Органы передвижения. Крылья в группе членистоногих появились только у насекомых.

Рисунок 5 – строение крыльев пчелы

Крыло рабочей пчелы состоит из пластинки с ее жилками и ячейками и основания (рис. 5). В основании крыла имеется пленка, соединенная со среднегрудью, а в пленку включено несколько хитинизированных пластинок — склеритов, выполняющих роль передаточного механизма при движении крыла. Движение крыла осуществляется системой мышц, расположенных преимущественно внутри среднегруди.

Смена сокращений вертикальных и продольных мышц происходит очень быстро: частота ударов крыла составляет 200—250 в секунду.

Задние крылья не играют самостоятельной роли при полете: посредством крючков (зацепок) на их переднем крае они скрепляются с передним крылом, вследствие чего при полете оба крыла действуют как единая пластинка (рис. 5В). В результате движений крыльев с передней стороны пчелы и сверху создается область пониженного, а сзади — повышенного давления воздуха. По этой причине и в результате машущих движений задней мягкой части крыла, действующей в качестве пропеллера, тело пчелы перемещается вперед.

Скорость полета рабочей пчелы около 24 км в час, но на коротких расстояниях она может увеличиваться до 40 км в час. Пчелы избегают полета на большой высоте, в лесу они предпочитают летать по просекам, вдоль дорог.

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. В крови рабочих пчел нормальное его содержание составляет 2%. Если оно снижается до 1%, то рабочей пчелы не могут летать, а когда его концентрация в крови падает ниже 0,5%, вообще прекращают движение. При полете потребление пищи увеличивается в 50 раз. Во время полета расходуется 10 мг сахара в течение часа. С наполненным зобиком пчела может летать в течение 15 минут, преодолевая за это время расстояние в 6—8 км. При продолжении полета расходуются запасы гликогена тела пчелы, который расщепляется на сахара, или же пчеле приходится пополнять запас пищи, собирая новые порции нектара.

Ноги рабочей пчелы и биологические приспособления на них. Ноги пчелы — расчлененные придатки грудного отдела; как и у всех насекомых, у нее их три пары. Первый членик, которым нога сочленяется с грудным отделом, — тазик (рис.6); второй членик — вертлуг; третий, более вытянутый, чем первые два, называйся бедром; четвертый членик — голень. Оканчивается нога лапкой, состоящей из пяти члеников; первый из них удлиненный, остальные короткие. На последнем членике лапки располагаются коготки с подушечкой между ними. По обычной поверхности пчела передвигается, опираясь на коготки. При передвижении по глянцевитой поверхности коготки откидываются пчела пользуется подушечками.

 

Рисунок 6 – Строение ножек пчелы: а–передняя ножка; б – средняя ножка; в – задняя ножка; г – аппарат для очистки усиков; (1– тазик; 2 – вертлуг; 3 – бедро; 4 – голень; 5 – лапка; 6 – пятка; 7– клапан; 8 – щеточка для пыльцы; 9 – шпора средней ножки; 10 – корзиночка; 11–вырез; 12 – подушечка; 13 – коготки).

В соответствий с многообразием выполняемых функций на ногах рабочей пчелы 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 пластиной. Выемка и клапан — приспособления для чистки антенн.

Время от времени первый членик лапки передней ноги пригибается к голени, антенна вкладывается в выемку и оказывается как бы закрытой клапаном. Затем при протаскивании антенны кверху очищается гребнем выемки ее наружная поверхность, а дополнительной пластинкой клапана соскабливаются; посторонние частицы с внутренней поверхности антенны. Аппарат для чистки антенн — важное биологическое приспособление. На антеннах располагаются многочисленные органы чувств, в том числе органы обоняния. Приспособление для чистки антенн имеется не только у рабочих пчел, но и у маток и трутней.

Вблизи вершины голени с внутренней стороны средней ноги находится игловидный отросток, называемый шпорцем у которым пчела-работница выталкивает из «корзиночки» задней ноги комочек цветочной пыльцы при возвращении в улей.

Набольшим развитием и по размерам и по морфологическим приспособлениям отличается задняя, нога рабочей пчелы. На наружной стороне голени задней ноги имеется небольшое углубление, окаймленное дугообразно изогнутыми хитиновыми волосками. Это образование называется корзиночкой. В нее укладывается пыльцевой комочек при работе пчелы на цветках, получивший название «обножки». На внутренней стороне первого членика лапки располагаются правильными рядами (9—10 рядов) короткие жесткие хитиновые щетинки, в совокупности получившие название «щеточки» Вместе с корзиночкой щеточка используется пчелой-работницей при сборе цветочной пыльцы. По нижнему краю голени задней ноги с внутренней стороны располагаются в один ряд острые зубцы, образуя пыльцевой гребешок Щеточками задних ног рабочие пчелы пользуются также для извлечения восковых пластинок с восковых зеркалец-брюшных полуколец (четвертого — седьмого стернитов брюшка) и передачи их мандибулам.

Шпорца, корзиночки, пыльцевого гребешка и щеточки у маток и трутней нет в связи с их неспособностью выполнять функцию сбора пищи

Строение брюшка. Брюшко рабочей пчелы и матки состоит из различимых снаружи шести сегментов, а у трутня — из семи. Следует иметь в виду, что, кроме шести сегментов, имеется еще один — первый брюшной сегмент (промежуточный), который входит в состав грудного отдела. Поэтому в морфологическом отношении перетяжка между грудью и брюшком является границей между первым и вторым сегментами брюшка. Внутри конусообразного заднего сегмента брюшка рабочей пчелы и матки имеются рудименты последнего (морфологически восьмого) сегмента в виде двух пластинок, несущих стигмы (стигмоносные пластины).

Стенка каждого сегмента брюшка состоит из двух полуколец — более крупного, спинного, называемого тергитом, и небольшого по размерам брюшного полукольца — стернита. Тергиты и стерниты соединены между собой тонкой хитиновой перепонкой. Такой способ соединения колец между собой и тергитов со стернитами обусловливает возможность расширения брюшка в продольном и вертикальном направлениях. Способность брюшка к увеличению в объеме имеет биологическое значение: главным образом в брюшке рабочей пчелы находятся органы пищеварения, а у матки и трутня значительное место занимают органы размножения.

При наполнении медового зобика нектаром, медом, водой объем брюшка пчелы увеличивается, что вызывает необходимость его расширения. То же самое наблюдается, когда в течение зимнего периода задняя кишка пчелы наполняется каловыми массами. Брюшко трутня отличается следующими особенностями: со спинной стороны довольно хорошо выражен восьмой тергит, стерниты этого сегмента заметны лишь сбоку в виде небольших пластинок; девятый стернит слабо хитинизирован, недоразвит, зато тергит этого сегмента хорошо хитинизирован и несет две пары пластинок, между которыми находится половое отверстие. При акте спаривания совокупительный орган трутня выворачивается наружу между пластинками (см. «Размножение»).

На стернитах брюшка рабочей пчелы, с четвертого по седьмой, имеется по два более тонких и светлоокрашенных участка хитина, называемых восковыми зеркальцами. Такое название эти участки получили оттого, что на них в виде тонких пластинок отлагается воск. Под восковыми зеркальцами с внутренней стороны находятся видоизмененные подкожные клетки, выполняющие функцию восковыделения.

Органы пищеварения. В отличие от других насекомых медоносные рабочей пчелы потребляют пищу не только для собственного питания, но и для кормления матки, трутней и многочисленных личинок. В процессе эволюции вида у рабочей особи медоносной пчелы выработался инстинкт накопления запасов пищи — меда и перги. Эта особенность питания рабочей пчелы находит свое отражение в строении и функции ее органов пищеварения.

Пищеварительный канал рабочей пчелы состоит из передней, средней и задней кишки. Передняя кишка пчелы включает глотку, пищевод, медовый зобик и клапан.

Стенки медового зобика имеют сходное с пищеводом строение, но отличаются большей складчатостью эпителия и сильнее развитыми мышцами.

Медовый зобик сообщается со следующим отделом кишечника — средней кишкой при помощи клапана. При их замыкании содержимое медового зобика не может проникнуть в среднюю кишку, а при открывании жидкость проходит в нее.

Средняя кишка — главный отдел кишечника, в котором осуществляется переваривание пищевых продуктов и их усвоение. Она представляет собой широкую, изогнутую трубку около 1 см длиной с множеством поперечных борозд. Эпителий средней кишки отличается сильной складчатостью, благодаря чему увеличивается пищеварительная поверхность кишечника и создаются условия для увеличения способности всасывания средней кишки.

За средней кишкой располагается задняя кишка, состоящая из тонкой трубковидной части и широкого мешковидного конечного отдела кишечника — прямой, или ректальной, кишки. В стенках ректальной кишки залегает шесть валикообразных ректальных желез. Прямая кишка открывается между тергитом и стернитом последнего сегмента брюшка заднепроходным, или анальным, отверстием.

Дыхательная система и газообмен. Органы дыхания пчелы устроены в виде сильно разветвленной системы трахейных трубочек. Начинается дыхательная система отверстиями в спинных полукольцах, называемых стигмами, или дыхальцами. На груди расположены три пары дыхалец, на брюшке матки и рабочей пчелы — шесть (седьмая пара дыхалец находится на недоразвитом тергите, скрытом в брюшке), на брюшке трутня — семь пар.

Жалоносный аппарат. Жалоносный аппарат пчелы — приспособление для защиты пчелиной семьи от различных врагов.

Пчелиное гнездо. Строительная деятельность. Восковые постройки — соты — в гнезде медоносной пчелы возводят исключительно рабочей пчелы, у которых для этого имеются соответствующие приспособления. На последних четырех брюшных полукольцах (4—7) — стернитах, в передней их части, обособляются восковые зеркальца — более светлые, тонкие участки хитина в передней части стернитов. Под восковыми зеркальцами изнутри находятся восковые железы. Это клетки подкожного слоя — эпидермиса, обычно выделяющие вещество для наружных покровов. В данном случае клетки эпидермиса, находящиеся под восковыми зеркальцами, видоизменяются в связи с новой функцией — выделением воска. Такие измененные клетки эпидермиса называют восковыми железами. Восковые железы у недавно вышедшей рабочей пчелы слабо развиты, высота их равна 20 мкм (мкм — микрометр — микрон — 1/1000 доля миллиметра). В возрасте 12—18 дней восковые железы достигают максимальной высоты (до 50—60 мкм). Наиболее полное развитие восковых желез у рабочих пчел совпадает с периодом усиленного выделения воска при условии достаточного притока в гнездо нектара и пыльцы и наличия свободного пространства для отстройки сотов. Степень развития восковых желез зависит не только от возраста и питания, но и от сезонных условий: осенью даже у молодых рабочих пчел они не достигают того развития, которое наблюдается в весенне-летнее время.

Размножение. Медоносной пчеле свойственны две формы размножения: воспроизведение индивидов пчелиной семьи и воспроизведение самих семей посредством роения. Увеличение численности потомков путем развития из откладываемых самкой яиц присуще всем многоклеточным животным. Развитие индивидов пчелиной семьи отличается значительным своеобразием в том отношении, что самцы, как правило, развиваются из неоплодотворенных яиц, а самки — из оплодотворенных.

Развитие трутней из неоплодотворенных яиц называется партеногенезом, или девственным размножением. Это означает, что трутни обладают наследственными свойствами матки, а рабочей пчелы несут наследственные задатки и матки и трутня, с которым спаривалась матка. Данный факт имеет важное значение для племенной работы: трутни, происходящие от чистопородных маток, спарившихся с трутнями другой породы, так же пригодны для племенных целей, как и трутни от чистопородных маток.

Развитие половых клеток. Число яйцевых трубочек в яичниках маток неодинаково. Принято считать, что в одном яичнике матки в среднем содержится 150 яйцевых трубочек, длина яичников 5—6 мм, ширина 3—4 мм.
Матка может откладывать в сутки до 1500—2000 яиц. Число сперматозоидов, продуцируемых одним трутнем, превышает 10 млн. Органы размножения рабочей пчелы сходны с органами размножения матки, но недоразвиты; в яичниках содержится 1—24 яйцевых трубочки, чаще 4—5 трубочек, семяприемник рудиментарен. Поэтому рабочей пчелы не в состоянии спариться с трутнем, хотя при исключительных обстоятельствах в их яичниках развиваются яйцеклетки и они начинают откладывать неоплодотворенные яйца. Пчел, в яичниках которых еще только начинают развиваться яйца, называют анатомическими трутовками. Тех рабочих пчел, которые уже откладывают яйца, называют физиологическими трутовками. Откладка яиц физиологическими трутовками наблюдается при длительном отсутствии в гнезде матки.

В большинстве случаев матки спариваются через 7—10 дней после выхода из маточников. Трутни достигают половой зрелости на 12—14-й день. Вылет матки для встречи с трутнем происходит в ясную погоду между 12 и 17 часами.

До недавнего времени считалось, что матка спаривается только с одним трутнем. Позднее стало известно много фактов о повторных вылетах неплодных маток на спаривание.

Своеобразие процесса спаривания матки состоит в том, что встреча ее с трутнем происходит вне гнезда. Данный факт нельзя истолковать иначе, как приспособление для предупреждения близкородственного спаривания. Трутень после спаривания погибает.

Через 2—3 дня после возвращения с брачной проигры матка начинает откладку яиц. После спаривания матка становится плодной.

Развитие рабочей пчелы, матки и трутня. Развитие рабочей пчелы, матки, трутня заключается в ряде последовательных изменений, начинающихся в яйце и заканчивающихся выходом из-под куколочной шкурки взрослого насекомого. Различают следующие основные стадии развития: яйцо, личинка, предкуколка, куколка.

Эмбриональное развитие. Эмбриональное, или зародышевое, развитие (от греческого эмбрион — зародыш) включает все изменения, происходящие под оболочкой яйца, в результате которых из одноклеточного яйца формируется сложное многоклеточное существо — личинка.

Яйцо медоносной пчелы состоит из цитоплазмы и ядра; оно вытянутой цилиндрической формы, слегка изогнуто, 1,5 мм длиной. Свободный (противоположный от места прикрепления ко дну ячейки) конец яйца слегка расширен. Здесь находится микропиле — отверстие через которое из семяприемника матки внутрь яйца (при прохождении его по яйцеводу) проникают сперматозоиды. Снаружи яйцо покрыто оболочкой — хорионом, образовавшейся за счет отмерших клеток фолликулярного эпителия; под наружной оболочкой находится вторая оболочка яйца — желточная. В цитоплазму яйца медоносной пчелы включено значительное количество питательного вещества — желтка.

Примерно через трое суток (через 72—76 часов при 35,5°С) завершается формирование личинки под оболочкой яйца.

Постэмбриональное развитие. К концу третьих суток личинка прорывает оболочку яйца, выходит из него и ложится на дно ячейки.

С выходом личинок из яйца начинается постэмбриональное развитие.

По внешнему виду и внутреннему строению личинка резко отличается от взрослой рабочей пчелы. Червеобразное тело личинки (белого цвета) состоит из головы, тринадцати члеников туловища и анальной лопасти. На голове нет антенн, отсутствуют глаза, ротовые придатки недоразвиты. Первые три членика туловища относятся к грудному отделу.

По выходе из яйца личинка кольцом ложится на дно ячейки. Длина ее 1—1,5 мм. Производя вращательные движения, она поглощает корм, быстро увеличиваясь в размерах. За 6 дней масса личинки возрастает более чем в 1500 раз. Такой интенсивный рост обусловлен усиленным питанием. В первые три дня личинка рабочей пчелы и трутня получает молочко, а в последующие дни — кашицу (смесь меда и пыльцы). Молочко — вещество, секретируемое гипофарингеальными и мандибулярными железами кормилиц. Оно отличается высокими питательными свойствами. В нем содержатся белки, жиры, углеводы, витамины группы В, минеральные вещества. Молочко и кашицу откладывают в ячейки с личинками кормилицы. На одну личинку приходится ежедневно в среднем 1300 посещений, а за всю личиночную жизнь — около 10 000 посещений.

Тело личинки покрыто тонкой кутикулой, и поэтому увеличение размеров личинки по мере роста возможно лишь при условии периодического сбрасывания личиночной шкурки — линьки. Перед сбрасыванием старой шкурки под ее покровами образуется новая, более крупная, соответствующая более крупным размерам растущей личинки. За время личиночной стадии происходят четыре линьки. С каждой из них размеры личинки увеличиваются, и к шестому дню она занимает всю ячейку. К концу шестого дня личинка выпрямляется, располагаясь головным концом к отверстию ячейки. К этому времени рабочее пчелы запечатывают ячейку крышечкой из смеси воска и перги. По выпрямлении личинка прядет кокон, т. е. оплетает внутреннюю поверхность ячейки секретом прядильных желез, в последующие стадии — предкуколки и куколки — происходит разрушение личиночных органов и тканей и формирование куколочных, вследствие чего в этих стадиях организм пчелы наиболее подвержен воздействиям внешней среды (температуры, влажности). Кокон же предохраняет развивающийся организм от отрицательных воздействий внешних факторов.

Стадия личинки рабочей пчелы длится 6 дней, матки — 5, трутня — 7 дней. По окончании прядения кокона личинка выпрямляется и становится неподвижной. Наступает стадия предкуколки. Сначала с внешней стороны выпрямленной личинки незаметно каких-либо изменений, но под личиночной оболочкой происходит обособление отделов, свойственных куколке и взрослой пчеле, — головы, груди, брюшка. На голове появляются сложные и простые глаза, антенны, ротовые придатки, на груди — зачатки двух пар крыльев и трех пар ног. Внутренние органы подвергаются распаду — гистолизу. Взамен личиночных возникают куколочные органы. В передней кишке появляется медовый зобик с клапаном, средняя кишка приобретает петлеобразную форму и складчатое строение, задняя подразделяется на два отдела — тонкую и прямую кишку.

Продолжительность стадии предкуколки для рабочей пчелы 3 дня, для матки — 2 дня, для трутня — 4 дня. В конце стадии предкуколки личиночная шкурка сбрасывается, из-под нее выходит куколка. По своему строению куколка похожа на взрослую пчелу, но вначале тело ее лишено пигментации; антенны, ротовые придатки, ноги и крылья плотно прижаты к телу, находятся в нерасправленном состоянии.

Последующие изменения в строении куколки заключаются в постепенном потемнении тела: глаза становятся фиолетовыми, затем темнеют голова, грудь, брюшко. В конце куколочной стадии сбрасывается шкурка (последняя, шестая линька), из-под которой выходит вполне сформировавшаяся пчела. Антенны, ротовые придатки, ноги, крылья расправляются. Кровь из полости крыльев оттекает в полость тела, верхняя и нижняя пластинки крыла тесно соединяются друг с другом, образуя крылья взрослой пчелы. Стадия куколки рабочей пчелы длится 9 дней, а общее развитие - 21 день. Сбрасыванием куколочной шкурки заканчивается метаморфоз и начинается последняя фаза в жизни пчелы, получившая название «имаго» (совершенное насекомое). Мандибулами пчела прогрызает крышечку ячейки и выходит на поверхность сота. В течение имагинальной жизни никаких существенных изменений во внешней организации пчелы не происходит.

Матка, рабочая пчела и трутень во время развития проходят одни и те же стадии (яйцо, личинка, предкуколка, куколка), но с некоторыми отличиями. Личинка, из которой развивается матка, выходит, как и личинка рабочей пчелы, из оплодотворенного яйца и в первые дни ничем не отличается от личинки рабочей пчелы. Через 2—3 дня маточные личинки увеличиваются по массе значительно быстрее личинок рабочих пчел. Дальнейшее направление развития на матку или пчелу-работницу зависит от характера питания: маточную личинку в течение всей личиночной жизни кормилицы снабжают молочком; личинку же рабочей пчелы они кормят молочком лишь 3 дня, а затем дают ей смесь меда и перги. Кроме того, личинка матки и после запечатывания маточника продолжает питаться во время прядения кокона молочком, отложенным на дно маточника. Через 5 дней заканчивается стадия маточной личинки. Рабочей пчелы запечатывают маточник, личинка в нем выпрямляется и начинает прядение кокона. При этом маточная личинка делает перерывы, во время которых потребляет желе, остающееся на дне маточника, отчего кокон матки не имеет дна. По окончании прядения кокона маточная личинка выпрямляется и становится неподвижной, что означает переход ее в стадию предкуколки. Процессы расчленения тела на отделы, обособление придатков головы и груди, явления распада внутренних личиночных органов и создания куколочных в общем протекают так же, как при развитии рабочей пчелы. Различие проявляется лишь при формировании органов размножения: если у предкуколки рабочей пчелы происходит распад яйцевых трубочек в яичниках, то у предкуколки матки продолжается прогрессивное развитие яичников с большим числом яйцевых трубочек (до 150 в среднем в каждом яичнике).

Через два дня шкурка предкуколки сбрасывается, и наступает стадия куколки. Изменения в наружном виде куколки матки подобны описанным для рабочей пчелы. Внутренние органы перестраиваются на органы взрослой матки. После шести дней стадии куколки происходит последняя линька, и, сбросив куколочную шкурку, выходит матка, завершившая развитие. Через некоторое время она надрезает мандибулами основание крышечки, последняя откидывается, и матка выходит на соты. Весь цикл развития матки длится 16—17 дней.

Трутни в отличие от маток и рабочих пчел развиваются из неоплодотворенных яиц. Общая продолжительность развития трутня 24 дня.

 

 

Роение. В силу особенностей организации сообщества медоносной пчелы ни один из ее индивидов не может образовать новую семью. Вследствие этого обстоятельства в эволюции медоносной пчелы возникло приспособление к расселению в пространстве путем отделения части пчелиной семьи вместе с маткой. Отделяющаяся часть семьи и называется роем, а процесс обособления новой семьи — роением.

Пища медоносной пчелы. Рабочие пчелы питаются пыльцой растений, содержащей белки, жиры, витамины, и нектаром — источником углеводов. Им также необходимы вода и минеральные соли.

Нектар — сахаристая жидкость, выделяемая особыми железистыми клетками, находящимися в нектарниках растений. В большинстве случаев нектарники расположены внутри цветков, но встречаются растения с внецветковыми нектарниками. В нектаре содержатся простые сахара — фруктоза и глюкоза, а также сложные — сахароза (дисахарид) и в небольших количествах мальтоза, мелибиоза (дисахариды), рафиноза (трисахарид). Их содержание в нектаре разных растений непостоянно.

Концентрация сахаров в нектаре колеблется в широких пределах (по некоторым данным от 3 до 76%). В нектаре липы сахаров бывает от 22 до 72%, в нектаре красного клевера — от 15 до 71%. Рабочие пчелы не собирают нектара, сахаристость которого ниже 4,25%. В нектаре растений, посещаемых рабочими пчёлами, сахаров содержится в среднем 20—40%. Наиболее активно рабочей пчелы собирают нектар, содержащий около 50% сахаров. Кроме сахаров, в нектаре обнаружены в небольших количествах белковые вещества, органические соли и минеральные вещества.

Другую важнейшую часть пищи — белковые вещества — рабочей пчелы получают из пыльцы.

Пыльца — это мужские половые клетки, вырабатываемые цветковыми растениями в пыльниках тычинок. В режиме питания пчелиной семьи роль пыльцы исключительно велика. Она является источником белков, витаминов, жиров, минеральных и некоторых других веществ.

Из витаминов в пыльце содержится витамин С, витамины комплекса В — фолиевая кислота, рибофлавин, пантотеновая, никотиновая кислоты и др.

Переработка нектара. Пчела-сборщица, возвратившись с ношей нектара в улей, передает его одной или трем и более ульевым рабочим пчелам. При этом сборщица широко раздвигает мандибулы, и капля нектара, отрыгиваемая из медового зобика, появляется у основания хоботка. Ульевая пчела-приемщица хоботком всасывает каплю. Концентрация нектара, находящегося в медовом зобике пчелы-сборщицы, во время ее перелета от источника корма до улья не изменяется, но к нему добавляется порция секрета из слюнных желез. Избыточная вода удаляется уже после того, как нектар будет сложен в соты. Пчела-приемщица, получившая каплю нектара от сборщицы, может в случае обильного медосбора непосредственно отложить его в ячейку. Обычно же она подвергает его обработке, то отрыгивая между частями хоботка каплю нектара, то забирая снова в медовый зобик. Процесс этот иногда может продолжаться минут 20. Затем капля обработанного таким образом нектара откладывается в ячейку сота. Благодаря описанной манипуляции уже через час после доставки нектара в улей концентрация его повышается с 45 до 60%. Дальнейшее удаление воды до 80-процентной концентрации сахаров, свойственной меду, происходит уже в сотах.

В ульях с нормальной вентиляцией выпаривание воды продолжается от одного до пяти дней. Уменьшение вентиляции задерживает удаление из нектара воды более чем на 21 день. Испарению воды из нектара содействует усиленное вентилирование рабочими пчёлами гнезда. Подсчитано, что на удаление из улья каждых 450г воды затрачивается около 100 г сахара. Одновременно с удалением воды и повышением концентрации нектара происходит химический процесс под воздействием фермента (ферментами, или энзимами, называют вещества белковой природы, которые регулируют все химические реакции, протекающие в организмах; каждый фермент регулирует определенную химическую реакцию) инвертазы, которая расщепляет сложный тростниковый сахар на простые сахара — глюкозу и фруктозу. В результате этого процесса резко уменьшается содержание сложных сахаров (если в нектаре их концентрация в некоторых случаях достигает 20%, то в меде сложных сахаров обычно не более 3%). Кроме простых сахаров, в мед из нектара переходят азотистые и минеральные вещества, органические кислоты, привносятся в него витамины (вместе с пыльцевыми зернами), а также вещества, секретируемые железами пчелы. Когда концентрация сахаров в меде достигнет примерно 80%, рабочей пчелы запечатывают его восковой крышечкой.

Биологический смысл переработки сложных сахаров нектара на простые и удаления избыточного количества воды, а также запечатывания ячеек с медом восковыми крышечками очевиден: концентрированный и запечатанный мед не подвергается длительное время брожению, а простые сахара легче усваиваются организмом пчелы. Это имеет исключительно важное значение для благополучной зимовки, в течение которой пчелы в улье не испражняются. Лишняя затрата энергии на переработку сложных сахаров повлекла бы излишнее потребление пищи и как следствие — переполнение задней кишки экскрементами.

Если нектар и мед обеспечивают углеводное питание, то белки и витамины пчелы получают только из пыльцы растений. Белково-витаминное питание необходимо взрослым рабочим пчелам в первую половину их жизни, когда они занимаются выкармливанием личинок, выделяют воск при постройке сотов, кормят матку богатым белками и витаминами кормом — молочком. Словом, нормальная жизнедеятельность пчелиной семьи не могла бы осуществляться без белково-витаминного питания ее особей. Этим объясняются сложные приспособления в хитиновом скелете рабочей пчелы для сбора цветочной пыльцы.

Выделение нектара, окраска цветков, запах, изобильная выработка пыльцы должны рассматриваться как развившееся у растений приспособление для привлечения насекомых, которые переносом пыльцы с одного растения на другое того же вида содействуют их перекрестному опылению.

Накапливание пыльцевых зерен в виде обножек в корзиночках задних ног рабочей пчелы впервые описал Кастиль (1912). С передней части головы, ее придатков, с передней области груди пыльцевые зерна пчела счищает волосками передних ног. С задней части головы и заднего участка груди она сметает пыльцу средними ногами, ими же принимает она пыльцу с передних ног. С брюшка пчела удаляет пыльцу щеточками задних ног; на них же поступает пыльца со средних ног. Затем быстрым движением пыльцевого гребешка на конце голени задней ноги пыльца со щеточки противоположной ноги подводится к месту сочленения голени с первым члеником лапки, отсюда надавливанием основания первого членика лапки комочек пыльцы препровождается в углубление на наружной стороне голени, окаймленное волосками, — корзиночку. Попеременными движениями пыльцевых гребешков и последовательных препровождении пыльцы в корзиночки пыльца складывается в обе корзиночки в виде пыльцевых комочков — обножек.