Перейти к содержимому


Фото

Пчела - тепловровное животное

И это не шутка между прочим

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
В этой теме нет ответов

#1 soiko

soiko

    Любитель грушей

  • Супермодератор
  • 4 162 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Интересы:Люблю жить! Люблю жизнь! Люблю любить! И надеюсь, что это взаимно :)

Отправлено 16 Июнь 2017 - 21:20

 

Пчёлы и температура

 

 

Стратегию поведения, когда температура тела поддерживается на постоянном уровне, если для этого есть возможность, но может снижаться при неблагоприятных условиях, называют гетеротермией.

Пчёлы являются гетеротермными животными, однако с явно выраженной тенденцией к состоянию теплокровных, которая особенно проявляется, когда они образуют скопления. В периоды активности пчёлы становятся, в сущности, теплокровными, но когда неактивны, их температура уравновешивается с температурой среды, и они превращаются в пойкилотермных — холоднокровных.

Температуру тела отдельных пчёл изучал проф. И.Стрельников. По его данным пчёлы обладают таким постоянством теплокровности, которого нет у впадающих в спячку млекопитающих, и по тепловому режиму приближаются к некоторым группам мышевидных грызунов и низшим — однопроходным и сумчатым — млекопитающим. Колебания температуры тела у них происходят только в неблагоприятных условиях. Если же условия достаточно благоприятны, организм высших перепончатокрылых и мышевидных грызунов регулирует температуру своего тела и поддерживает её примерно на одинаковом уровне, в среднем 36−38 С. И чем лучше условия существования у животных этих групп, тем меньше колебания температуры их тел. Именно при этой температуре, которую они поддерживают в условиях достаточного питания, умеренной внешней температуры и влажности, в результате благоприятного баланса теплопродукции и теплоотдачи, у пчёл наилучшим образом происходят все основные жизненные отправления.

Средняя температура тела пчелы во время полёта 36,38 С и может превышать температуру окружающей среды в среднем на 16 С. Пчёлы с температурой тела 15 С прекращают лёт, при 140С начинают коченеть, при 13 С перестают двигаться, а при дальнейшем её понижении до 8−9 С коченеют. В улье при наличии расплода они поддерживаю температуру на уровне 34−35 С, причём температура их тел равняется в среднем 36−38 С.

Животных, выдерживающих холод, называют толерантными — терпимыми к холоду, но пределы температурной толерантности не являются строго фиксированными и зависят, прежде всего, от тех температурных условий, в которых находилось животное ранее. Насекомые, подвергнутые воздействию умеренного холода, в последующем проявляют повышенную устойчивость к замерзанию и у них наблюдается большее переохлаждение. Причём время приспособления к новой температуре зависит от конкретного значения этой и предшествующей температуры, что, вероятно, связано с различиями в скоростях протекания ферментативных реакций. Нередко также пределы устойчивости неодинаковы зимой и летом, что объясняют различной длиной фотопериода: длинный световой день увеличивает устойчивость к теплу, а короткий день зимой — к холоду.

У пчёл влияние на толерантность к холоду тех или иных факторов, похоже, не изучалось и, вероятно, неодинаковыми условиями опытов объясняются расхождения у разных авторов значения температур, при которых наступает то или иное физиологическое состояние. Например, согласно одним исследованиям, холодовое оцепенение у пчёл наступает при 6−80С, а другие говорят о начале такого состояния при 13−140С. Однако при этом обычно не указываются (или отмечаются лишь частично) ни ранее существовавшие температурные условия, ни длительность опыта (т.е. время перехода от высокой температуры к низкой.), ни значение первоначальной — высокой — температуры, а также проводились ли исследования в лабораторных условиях или непосредственно в улье, зимой или летом. Хотя известно, что, если животное содержалось при высокой температуре (Тв), то и оцепенение наступит при более высокой температуре, чем, если бы оно содержалось при температуре более низкой, чем Tв.

По данным Н. Калабухова в условиях пребывания пчёл в состоянии оцепенения при 6−80С средняя продолжительность их жизни (для отдельных пчёл) не превышает 4,4 дня, а максимальная — 5−9 дней. В то же время пчёлы, сидящие группами, повышают, насколько это для них возможно, температуру, в результате быстрее расходуют запас глюкозы и погибают раньше, чем пчёлы, размещённые поодиночке.

Эти данные ясно показывают, что пчёлы стараются избежать холодового оцепенения, и, значит, оно для них противоестественно. Напротив, они используют все доступные им способы (вырабатывают тепло и скучиваются), чтобы приблизиться к гомойотерному состоянию.

 

 

Термонейтральная зона.

 

Совокупность всех химических реакций в живой клетке объединяют понятием метаболизм — обмен веществ. При этом под интенсивностью его понимают метаболизм в единицу времени, а под удельной интенсивностью его — интенсивность метаболизма, пересчитанную на единицу массы тела.

Интенсивность метаболизма у животного поддерживается благодаря постоянству расходования топлива и кислорода, причём её стационарный характер обеспечивается соответствием между скоростями этих процессов. Поэтому широко применяемый способ определения интенсивности аэробного метаболизма основан на измерении количества кислорода, используемого при окислении.

Измерение интенсивности дыхания при полном мышечном покое даёт представление об основном газообмене, т. е. о том минимальном количестве кислорода, которое необходимо организму для поддержания его жизнедеятельности. Основной обмен определяется при предельном торможении всех функций организма, т. е. в состоянии физиологического покоя.

Эндотермные животные (в том числе, и некоторые виды насекомых) в определённых границах оптимальных температур поддерживают газообмен на постоянном уровне, компенсируя его изменения при повышении температуры регуляторными механизмами дыхания. Например, у муравьёв потребление кислорода постоянно и не зависит от температуры в интервале 20−30 С. Этот интервал носит название термонейтральной зоны, а её нижняя граница — нижней критической температуры Тн. Ниже Тн интенсивность метаболизма, а, следовательно, и потребление пищи возрастает линейно со снижением температуры, а выше, в пределах термонейтральной зоны, остаются постоянными. Это обусловлено тем, что интенсивность метаболизма не может быть меньше, чем имеющая место в состоянии покоя.

При температурах, превышающих температуру термонейтральной зоны, интенсивность метаболизма тоже увеличивается, пока не приблизится к летальной границе существования данного вида. Термонейтральная зона таким образом — это зона физиологического оптимума — уровня силы, когда достигается наилучшее соответствие между всеми звеньями обмена, следствием чего является уменьшение энергетических затрат.

Таранов изучал расходование корма группами пчёл весом 50 г и 500 г. По его данным, кривые расходования корма этими группами пчёл в зависимости от температуры имеют подковообразный характер, что свидетельствует о возрастании обмена веществ у пчёл как при относительно низких, так и при относительно высоких температурах. Наименьшее количество корма пчёлы обеих групп израсходовали при наружной температуре 24−250С, а незначительное повышение этого количества приведённые кривые показывают в интервале 20−300С. Их заметный перегиб наблюдается в точках с температурой 18 и 320С, при более низких и более высоких температурах расход корма возрастает почти линейно с изменением температуры. Разница между этими кривыми лишь в том, что большее количество пчёл быстрее и более интенсивно реагирует на изменения крайних температур, и вследствие этого характеризующая их подковообразная кривая имеет более крутой наклон ветвей.

Вывод: термонейтральная зона у пчёл (зона оптимальных температур), как и у муравьёв, лежит в интервале внешних температур 20−30 С. Температуры 18 и 32 С, при которых наблюдается достаточно резкий перегиб подковообразных кривых, поэтому можно рассматривать как нижнюю и верхнюю границы субоптимальных температур.

 

 

Температурные условия зимовки.

 

При подготовке к зиме у пчёл происходит частичная дегидратация организма. При этом установлено, что у пчёл, выращенных осенью в условиях слабой семьи, содержится больше воды, чем у пчёл сильных семей, и они менее устойчивы к неблагоприятным факторам зимовки. И чем больше воды содержится в телах рабочих пчёл, тем хуже зимуют семьи.

У диапазирующих насекомых, которые зимуют при минусовых температурах, дегидратация организма сопровождается иным распределением воды и другой её фиксацией в клетках и тканях. Это ведёт к увеличению доли связанной воды, которая способствует достижению её переохлаждения, препятствующего промерзанию тканей. Кроме того, при уменьшении содержания воды в клетках и тканях увеличивается вязкость протоплазмы, что приводит к уменьшению температурного коэффициента биохимических реакций и, соответственно, к замедлению обмена веществ.

Поскольку пчёлы зимуют при плюсовых температурах, дегидратация организма выполняет у них только вторую функцию, а именно обуславливает замедление обмена веществ. Непосредственным следствием этого является смещение термонейтральной зоны в сторону более низких температур. По некоторым данным можно думать, что нижняя её граница у пчёл смещается к 16−18 С, а верхняя — к 25 С.

Действительно, в первой половине зимовки температуру в центре клуба, где находится матка, пчёлы поддерживают на уровне 20−25 С, а на поверхности клуба на уровне 15−18 С, не допуская её понижения ниже 13 С (крыловые, или грудные, мышцы пчёл, с помощью которых они вырабатывают тепло, перестают действовать при температуре 11 С и при более низкой температуре пчёлы уже не могут себя согреть). Поэтому температуру 13−14 С в клубе можно рассматривать как нижнюю границу субоптимальных температур, за которой начинается постепенное окоченение от холода.

Но в благоприятных условиях, вследствие вынужденно большой теплоотдачи, пчёлы увеличивают выработку тепла и повышают градиент температуры в клубе. В этом случае температура в центре клуба может достигать 30 С и более, а на поверхности клуба опускаться даже до 6 С. Повышение температуры обусловлено тем, что требуется производить много тепла, а её понижение на поверхности клуба тем, что при этом уменьшается разница температур между поверхностью и окружающим её воздухом, и в результате уменьшается теплоотдача.

Поскольку при температуре ниже 7 С пчёлы почти утрачивают способность к движению, температуру в 6 С можно считать минимальной, при которой ещё возможна их жизнь (при условии, что они получают корм от пчёл, находящихся ближе к центру клуба). Поэтому семья и не допускает снижения температуры ниже этого значения, вырабатывая такое количество тепла, которое необходимо для её поддержания.

Во второй половине зимы в связи с увеличением длины фотопериода, как показали непосредственные определения, содержание воды в теле рабочих пчёл постепенно повышается, а это значит, что пчёлы постепенно возвращают термонейтральную зону к её исходному положению. В результате повышается температура клуба, и пчёлы становятся всё более активными. Предварительное восстановление водного баланса до характерного для активного состояния установлено вообще у диапазирующих насекомых при их возвращении к нормальной жизнедеятельности, и пчёлы здесь не исключение, хотя их зимнее состояние в благоприятных условиях является лишь весьма ослабленной диапаузой — олигопаузой.

Восстановление водного баланса может происходить за счёт метаболической воды, количество которой увеличивается при удлинении фотопериода и связанным с ним возможном повышении наружной температуры, за счёт её адсорбции из окружающего воздуха через дыхательные поверхности или же при питье. Преждевременно спровоцировать это восстановление может избыточная влажность в гнезде, обусловленная плохими условиями содержания, когда пчёлы вынуждены потреблять излишне много корма для поддержания нужной температуры в клубе, и зимними оттепелями, когда в улей поступает тёплый влажный воздух. Но в любом случае восстановление водного баланса у пчёл повышает температуру в гнезде в результате большего потребления корма, и когда она достигает 32−34 С, матка начинает откладывать яйца.

 

 

Организация зимовки.

 

Об организации зимовки пчёл в пчеловодной литературе написано предостаточно. Здесь и наращивание осенних пчёл, и распределение кормовых запасов, и характер вентиляции ульев, и т. д.и т. п., но, вероятно, первый вопрос, на который надлежало бы ответить, — а как пчёлы сами собираются переживать неблагоприятный период, в каких условиях? Достаточно вразумительный ответ на такой вопрос даёт их предзимняя подготовка.

Пчёлы стремятся увеличить время выносливости, для чего уменьшают интенсивность метаболизма покоя, смещая термонейтральную зону в сторону более низких температур. Кроме того, они накапливают в своём организме гликоген и другие вещества, которые могут быть использованы как источник энергии при недостатке кислорода. И, наконец, заделывают прополисом все щели в гнезде, чтобы воспрепятствовать удалению тёплого воздуха.

Пчёлы по возможности избегают гипобиоза и в первую половину зимовки им нужна температура 18−25 С. Если в гнезде такая температура не достижима, они собираются в клуб, где могут её поддерживать. Зимовка при таких температурах значительно уменьшает зимний отход пчёл, так как в этом случае все пчёлы семьи характеризуются одним и тем же (или близким) временем выносливости, и к весне оказываются физиологически равно молодыми, в полной мере способными выращивать расплод.

Правда, среди пчеловодов широко распространено мнение, что при повышенной температуре пчёлы активизируются и начинают потреблять больше корма. Однако температура не является единственным фактором их активизации и, возможно, большее значение имеет длина фотопериода. Кроме того, Губин и Смарагдова пришли к выводу в результате своих исследований, что «для пчёл, вынужденных находиться по тем или иным причинам в бездеятельном состоянии, существует какой-то оптимальный состав воздуха, отличающийся от нормального атмосферного повышенной концентрацией углекислого газа и пониженной кислорода». По их мнению, в активно-возбуждённое состояние пчёл приводит именно воздух, близкий по составу к нормальному атмосферному. Хотя, конечно, при неблагоприятных условиях содержания активизацию могут вызвать и другие характеризующие эти условия параметры (большая влажность, шум и т. д.).

В литературе описывается немало случаев хорошей зимовки пчёл в жилых помещениях. Поэтому рекомендации некоторых учёных пчеловодов поддерживать в зимовнике температуру в 6 С представляются малообоснованными. Тем более что вначале рекомендовали нулевую температуру (или даже -20С), потом 2−4 С, а теперь вот дошли до 6 С.

Поэтому можно сделать простой вывод, что пчёлам для благополучной зимовки нужны хорошее утепление гнезда, его слабая вентиляция и отсутствие какого-либо беспокойства, вынуждающего к активности. Эти условия лучше всего могут быть реализованы в узковысоком улье с большим подрамочным пространством, сплошной высокой рамкой и одним, расположенным ниже рамок, летком. Гнездо пчёл должно быть неприкосновенным, и тогда всё остальное пчёлы сделают сами.

Конечно, здесь многое зависит и от того, какие семьи идут в зиму. Но этот вопрос о зимовке ставит уже в зависимость от общего вопроса о содержании пчёл.

 

 

Физиологическое время.

 

У гомойотермных животных темп жизни определяется их размерами. Мышь, например, живёт значительно более стремительно, чем слон, и всё у неё происходит быстрее: она быстрее дышит, сердце у неё бьётся чаще, и точно так же с более высокими скоростями протекают все другие физиологические процессы. Поэтому мелкие животные и не живут очень долго, а наиболее важным показателем того, как быстро течёт время для данного животного, является интенсивность его метаболизма и, следовательно, потребность в пище.

Но дотошные биологи подсчитали, что если измерять время по частоте ударов сердца, то оказывается, что и мышь, и слон проживают, примерно, одинаковую по протяжённости физиологическую жизнь. Просто длительность единицы времени у них получается различной.

Тем не менее, все животные живут в физическом, а не физиологическом мире, и потому не могут избежать влияния физического времени, хотя для разных по величине животных оно имеет и разное значение. А это определяет и их разное отношение и к суточным циклам, и к смене времён года. Для его характеристики физиологи используют такое понятие, как «время выносливости», которое выражают как частное от деления доступной для использования энергии (доступная энергия заключается в поглощённой пище и в энергетических резервах организма — накопленных питательных веществ) на скорость её использования. Время выносливости увеличивается при увеличении размеров животного и для мелких животных очень ограничено.

Однако у пойкило — и гетеротермных животных интенсивность метаболизма, а, следовательно, и физиологическое время непостоянны и значительно варьируют в зависимости от различных внешних факторов, тем более что холоднокровные животные не обладают способностью поддерживать устойчивый метаболизм покоя. Когда у таких животных интенсивность метаболизма высока, время для них течёт быстро, если же уровень метаболизма низок, время тянется медленно.

Пчёлы, будучи гетеротермными (хотя и с тенденцией к гомойотермности) также не отличаются постоянством физиологического времени. Средняя продолжительность их жизни зависит от внешней температуры, влажности, характера деятельности и пр., т. е. от самых разных факторов. Тем не менее, если летом пчёлы живут не более 1,5 месяцев, то те из них, что вывелись в августе и сентябре, переживают целую зиму. Считают, основываясь на опытных данных А. Маурицио, что эти различия в продолжительности жизни пчёл обусловлены физиологическими изменениями в их организме.

Весной и летом первые несколько дней взрослой жизни пчела обычно ест много пыльцы, что стимулирует у неё развитие кормовых желез и способствует некоторому отложению белков в жировом теле. Но когда пчела начинает кормить личинок, это быстро приводит к расходованию всех её запасов, кормовые железы перестают функционировать, и пчела вскоре становится добытчицей.

Осенью молодые пчёлы также потребляют пищу, но в это время уже мало расплода, нуждающегося в кормлении. Поэтому жировое тело у пчёл уменьшается медленно и столь же медленно усыхают кормовые железы. А в результате пчёлы и оказываются в состоянии прожить целую зиму.

Но физиологическое состояние «зимних» пчёл может возникать и летом при значительном уменьшении числа личинок, выращиваемых семьёй. Это может быть вызвано действиями пчеловода, ограничившего матку в яйцекладке при хорошем медосборе, малым запасом корма в улье и плохими погодными условиями, что опять же снижает яйцекладку и, наконец, гибелью матки. В таких случаях кормовые железы и жировое тело пчёл остаются развитыми в течение продолжительного времени, т. е. пчёлы становятся «зимними». При потери матки их отличие от настоящих «зимних» заключается только в развитии яичников, что приводит к появлению пчёл-трутовок.

Однако продолжительность жизни пчёл определяется не только потреблением пыльцы и воспитанием расплода. Накопление питательных веществ в их жировом теле, конечно, способствует увеличению времени выносливости, но гораздо большее значение имеет скорость использования энергии.

Весной и летом пчёлы вообще находятся в деятельном состоянии: наращивают силу семьи, строят соты, летают за кормом, выпаривают воду из нектара и пр. В результате они характеризуются высокой интенсивностью метаболизма, и физиологическое время для них течёт быстро. В то же время зимой они ничего не строят, не выкармливают расплод, безвылазно сидят в улье и только поддерживают в клубе необходимую температуру. А при подготовке к зиме для понижения уровня метаболизма ещё и смещают термонейтральную зону в область более низких температур. Поэтому физиологическое время у них замедленно, и они оказываются в состоянии прожить до весны.

Отсюда вытекает и практический вывод: чем меньше усилий будут затрачивать пчёлы на поддержание в гнезде необходимой температуры, тем больше у них будет время выносливости и тем благополучнее они выйдут из зимовки. И значит, задача пчеловода — помочь пчёлам в поддержании необходимой температуры в гнезде.

Почти все пчёлы, облетавшиеся в августе и в начале сентября, переживают температуры зимы, а многие из них доживают почти до мая.

По результатам исследований до лета не доживают:

—  60,8% пчёл, вылетевших до 26 июля;

—  17,5% пчёл, вылетевших между 27 июля и 26 августа;

—  11,6% пчёл, вылетевших между 27 августа и 7 сентября;

—  30,0% пчёл, вылетевших с 8 сентября до 13 октября.

 

 


Биологические особенности строения пчел
Пчела, относясь к отряду высокоразвитых насекомых, по своей физиологии является характерным представителем этого обширного класса. Как и у самых примитивных представителей многочисленного класса насекомых, тело пчелы сформировано тремя крупными разделами: головой, грудью и брюшком, которые подвижно соединены друг с другом. В свою очередь, каждый раздел состоит также из нескольких сегментов. Все тело взрослой особи покрыто плотным хитиновым панцирем, который надежно защищает внутренние органы насекомого от внешней среды. Окраска хитинового покрова определяется содержащимся в нем пигментом и может варьироваться, в зависимости от породы от желтой до коричневой или серой. Сверху панцирь покрыт мелкими волосками, которые выполняют как защитную функцию, так и осязательную.
Форма головы пчелы может быть круглой, если это матка или трутень, или треугольной — именно такая форма свойственна рабочим пчелам. Большую часть головы занимает пара сложных шестигранных фасеточных глаз, каждый из которых состоит из 5000 тыс. отдельных омматидий, или простых глазков. Каждый из омматидиев может улавливать даже слабое движение, благодаря чему насекомые мгновенно получают информацию о любом перемещении потенциального врага или, наоборот, добычи. А так как каждый из омматидиев расположен под своим углом зрения, сложные глаза помогают собирать информацию с широкого поля зрения. Каждый омматидий по своему строению представляет собой отдельный орган со своими хрусталиком, сетчаткой, нервными окончаниями, передающими информацию в головной мозг. Главная задача этой пары глаз — не столько передача информации о форме, цвете, размере окружающих предметов (пчелы плохо различают или вовсе не видят мелкие предметы, а крупные видят мозаично), сколько сбор и передача сигналов о движении вокруг насекомого, что позволяет ему максимально точно ориентироваться в пространстве. Кроме этого, такое устройство глаз позволяет насекомым воспринимать невидимые для человека ультрафиолетовые лучи и различать высокочастотные мигания света, однако пчелы не видят красного цвета, они воспринимают его как темно-синий, темно-серый или даже черный.
Помимо пары сложных глаз, на голове пчелы расположены три простых глаза, которые передают насекомому информацию об интенсивности света, благодаря чему пчелы узнают, когда наступает рассвет или близится закат. Простые глаза имеют форму треугольника и расположены ближе к темени. В отличие от сложного глаза с двойной линзой, в простом глазе линза только одна, собранная информация по зрительному нерву передается в мозг. Кроме глаз, на голове пчелы расположены состоящие из 11 члеников усики, у трутня на один членик больше. На усиках, или антеннах, расположены органы обоняния и осязания пчел. Ротовой аппарат пчел представляет собой трехсегментный орган, который состоит из хоботка, верхней губы и челюстей. Длина хоботка пчелы варьируется от 4,1 до 7 мм. Длиннее хоботок у рабочих пчел, который требуется им для сбора нектара. У матки и трутня, не занятых сбором корма, хоботок в 1,5–2 раза короче. Ротовой орган пчелы позволяет насекомому различать четыре основных вкуса: соленый, горький, кислый и сладкий.


Полет пчелы требует больших энергетических затрат, поэтому при перелетах пчеле приходится потреблять в 50 раз больше корма, чем в стадии покоя. Поступление корма осуществляется из зобика пчелы, который она всегда наполняет нектаром перед вылетом. Чем дальше путь от улья до сбора меда, тем меньшее количество корма удается донести пчеле до своего гнезда.
Следующий сегмент тела пчелы — грудь. Как и у большинства насекомых, грудь пчелы сформирована четырьмя отдельными сегментами, плотно соединенными между собой.
В нижней части груди у пчелы закреплены три пары ножек, от верхней части отходят два пары крыльев.
Ножки пчелы выполняют сразу несколько функций: при помощи передней пары она очищает свои усики после сбора нектара или пыльцы, а также после кормления, в корзиночках задних ножек пчела транспортирует собранную пыльцу в улей. Средние ножки нужны пчеле для отделения обножки от корзиночки и утрамбовки ее в ячейку сот.
Как и большинство частей тела пчелы, ножки состоят из нескольких члеников: начинаются тазиком и заканчиваются лапкой с двумя коготками, разделенными подушечкой.
Крылья пчелы для преодоления по несколько раз в день значительных расстояний должны отличаться особой прочностью. Крылья перепончатые, они состоят из нескольких крепких жил, между которыми закреплена прочная перепонка. На передней паре крыльев пчелы расположены зацепки, при помощи которых крылья сцепляются с крючками задней пары крыльев. Благодаря этому, при взлете и в фазе полета обе пары крыльев превращаются в единую плоскость и позволяют развивать скорость от 15 км/ч с грузом до 70 км/ч налегке.
Следующий отдел тела пчелы — брюшко, которое у женских особей состоит из шести сочлененных сегментов, а у трутня — из семи. Каждый брюшной сегмент, в свою очередь, представляет собой два соединенных полукольца — стернита и тергита, которые скреплены между собой прочной хитиновой пленкой. Благодаря особому сочленению отдельных сегментов брюшка, оно может при необходимости значительно увеличиваться. На брюшных полукольцах рабочих пчел расположены восковые зеркальца, прикрывающие внутренние восковые железы. Так как матка и трутень в строительстве сот не участвуют, восковые железы и зеркальца у них не развились. Все особи женского пола в семье выполняют при необходимости оборонительную функцию. Главным орудием защиты является пчелиный яд, выделяемый ядовитыми железами, и жало, состоящее из пары стилетов. Каждый стилет в верхней части имеет зазубрины, которые прочно застревают в мягких тканях врага и мешают пчеле вытащить жало обратно. В результате жало отрывается вместе с железами и частью брюшка и пчела через некоторое время погибает. Но если врагом пчелы выступают не теплокровное животное или человек, а насекомые или другие членистоногие с хитиновым покрытием, пчела после нападения вытаскивает жало обратно, и атака на врага не приносит ей гибели.
Внутренние органы
Пчелы, относясь к высшим насекомым, в полной мере обладают высокоразвитыми системами жизнеобеспечения, основными из которых являются система пищеварения, кровоснабжения, дыхания и размножения.
Пищеварительная система пчелы представлена передним отделом, или передней кишкой, кишечником, железами, участвующими в процессе переваривания пищи, и задней кишкой, которая завершается выделительным отверстием.
Процесс поглощения пищи начинается с переднего отдела, который составляют ротовое отверстие, глотка, медовый зобик и сам пищевод. Через ротовую полость пища попадает в короткую глотку, переходящую в пищевод. Если глотка расположена в голове пчелы, то пищевод размещается внутри груди насекомого. В брюшке пчелы пищевод расширяется и образует медовый зобик, который за счет особой конструкции с обилием петель может значительно растягиваться при заборе пчелой нектара. При весе в среднем в 100 мг пчела способна набрать в свой зобик свыше 60 мг нектара, т. е. больше, чем половину своего веса. На заднем конце медового зобика расположен преджелудочек, отделяющий передний отдел от средней кишки и выполняющий при помощи мышц роль промежуточного клапана. При открытии клапана преджелудочка часть пищи поступает в среднюю кишку, при закрытом клапане часть переработанного нектара может отрыгиваться наружу. Средняя кишка пчелы представляет собой самый длинный внутренний орган насекомого и делится на три отдела: передний, средний и задний. Этот орган выполняет функции желудка, именно здесь протекают процессы переваривания пищи и всасывания питательных веществ в кровь, которая затем разносит их по всему организму для снабжения пчелы энергией. Длина средней кишки взрослой рабочей пчелы достигает 1,2 см, а у трутня может достигать почти 2 см. Внутри средней кишки расположено множество складок, что позволяет значительно увеличить площадь данного органа и, как результат, ускорить процесс переваривания пищи. В этом же органе, в глубине складок, расположены железы, выделяющие ферменты, которые активизируют процесс переваривания нектара. Процесс всасывания переваренной пищи протекает в заднем отделе средней кишки, а непереваренные остатки через клапан выводятся в кишечник, состоящий из передней и задней кишки. Задняя, или толстая кишка, заканчивается анальным отверстием, через которое происходит удаление каловых масс из тела насекомого. Задняя кишка пчелы способна к сильному растяжению, так как в период зимовки (а в зимних районах зимовка может продолжаться до 6 месяцев) именно в этом отделе пищеварительного тракта происходит накопление непереваренных остатков пищи; за весь период зимовки в толстой кишке может накапливаться около 40 мг кала, и только во время первого облета пчелы опорожняют свой кишечник. Поэтому первый весенний облет пчел и называется очистительным.
Система кровообращения
Кровеносная система насекомых устроена значительно проще, чем у высших животных, и состоит всего из двух органов: пятикамерного сердца, которое расположено в брюшке пчелы, и единственного сосуда — аорты. Аорта представляет собой полую трубку, один конец которой примыкает к переднему суженному участку сердца, а второй конец заканчивается в голове насекомого. В отличие от высших представителей животного мира, у которых кровь циркулирует по сосудам и имеет замкнутую систему, у насекомых кровеносная система не замкнута. У пчелы кровоснабжение устроено таким образом, что от сердца к голове кровь поступает по аорте, а в обратном направлении циркулирует свободно внутри тела насекомого и по пути омывает внутренние органы пчелы, после чего снова всасывается сердцем. Движение крови по организму пчелы осуществляется как за счет сокращений сердца, так и за счет движения брюшной и спинной диафрагм. Частота сокращений сердца колеблется в зависимости от активности насекомого — от 50 ударов в минуту до 150.
Главная функция крови — перенос питательных веществ из желудочно-кишечного тракта, где они поступают в организм, ко всем остальным органам; при этом кровь выполняет и очистительную функцию, так как служит для выведения части выделяемых клетками веществ из организма. В отличие от крови высших животных, гемолимфа практически не переносит кислород к внутренним органам, но при этом выполняет несколько важных для насекомого дополнительных функций. Прежде всего, она помогает перераспределить тепло в организме, перенося его из места максимального теплообразования (а у пчелы это всегда область груди, где за счет сильного сокращения мускулатуры вырабатывается энергия) в более холодные области. В результате циркуляции гемолимфы внутренняя температура насекомого выравнивается. По своему составу кровь пчелы значительно отличается от крови теплокровных животных: в ней нет красных кровяных телец — эритроцитов, поэтому она чаще бесцветная. Около 75 % гемолимфы составляет вода, в которой растворены белки, жиры, аминокислоты, микроэлементы, сахара. Основной форменный элемент крови насекомого — особые клетки гемоциты, которые предназначены для защиты внутренних органов пчелы от проникающих в организм бактерий, вирусов, продуктов распада, инородных тел. Процентное содержание крови в теле пчелы относительно невелико — около 8 % от общей массы тела, поэтому при вскрытии тела пчелы она практически не вытекает. Еще одна особенность крови насекомого заключается в том, что полная потеря гемолимфы не является для него смертельной. Если у пчелы полностью удалить гемолимфу, то насекомое будет обездвижено, но стоит пчелу напоить водой с растворенной в ней глюкозой, как через некоторое время она оживет.
Дыхательная система
Основная задача дыхательной системы пчелы — обеспечение всех жизненно важных систем кислородом и удаление из организма углекислого газа. Дыхательная система насекомых представляет собой множество трубочек различного диаметра, которые осуществляют доставку кислорода ко всем жизненно важным органам. Помимо полых трубок, в систему дыхания пчелы входят воздушные мешки и несколько пар дыхалец, которые расположены на груди и брюшке. У каждой пчелы есть по три пары грудных дыхалец и как минимум шесть пар брюшных, у трутня количество брюшных дыхалец увеличено на одну пару. Брюшные дыхальца расположены по бокам брюшка насекомого. Дыхальца через трахеи соединены с воздушными мешками, которые расположены тоже в нескольких отделах тела насекомого: в голове, груди и брюшке. Самые крупные воздушные мешки расположены в груди. Как и дыхальца, воздушные мешки представлены парами в левой и правой половинах тела пчелы и соединены между собой крупными трахеями. Из дыхалец воздух попадает в воздушные мешки, откуда по разветвленной системе средних и мелких трахей поступает ко всем внутренним органам и клеткам пчелы. Потребности пчелы в свежем притоке кислорода зависят от температуры окружающего воздуха и активности насекомого: при низкой температуре потребление кислорода уменьшается почти вдвое, а в активной стадии полета пчела потребляет почти в 110 раз больше кислорода, чем в стадии покоя при той же температуре.


Так как при выполнении таких активных работ, как строительство сот и выращивание расплода, пчелам требуется большее количество кислорода, в период активного роста пчелиной семьи необходимо обеспечить дополнительную искусственную вентиляцию ульев, иначе пчелиная семья будет тратить дополнительную энергию на вентиляцию воздуха и потеря энергии скажется на уменьшении сбора меда.
При дыхании, помимо углекислого газа, пчелы выделяют воду, поэтому дополнительная вентиляция ульев позволит решить проблему повышения влажности внутри гнезда.
Железы
Немаловажную роль в жизни пчелиной семьи играют такие внутренние органы насекомого, как железы, которые выделяют секретирующие вещества, способствующие нормальному биологическому развитию семьи. Всего у пчелы семь различных видов желез, секрет которых помогает строить гнездо, перерабатывать корм, выращивать молодое поколение. Особенностью пчел является то, что каждая железа активна не весь период жизни насекомого, а только определенное время, в которое пчела и выполняет функцию, определяемую выделяемым той или иной железой секретом. В области головы насекомого расположены верхнечелюстные железы, главное предназначение которых — выработка основного компонента маточного молочка. Данная железа хорошо развита у особей женского пола, но отсутствует у трутней. Секрет данной железы используется для выращивания личинок, причем как рабочих пчел, так и маток, и трутней. Максимально развиты данные железы именно у матки, которая активно вырабатывает маточное молочко. Рабочие пчелы собирают выделенный секрет с ее тела, часть молочка пчелы потребляют сами, при этом вещество, способствующее быстрому росту молодняка, в то же время у взрослых пчел тормозит развитие половых органов, а также препятствует активизации инстинкта роения, т. е. направлено на сохранение целостности семьи при одной активной матке. Если матка начинает выделять меньше молочка, то взрослые пчелы испытывают нехватку данного секрета, как следствие, у них происходит активизация развития яйцекладки. А так как рабочая пчела не способна оплодотворять яйца, из них вылупляются только трутни. В природе пчелы в ответ на снижение количества маточного молочка могут начать строить маточник для самостоятельной замены матки. На пасеке знание этой биологической особенности пчелиной семьи позволяет вовремя заменить стареющую или больную матку новой, что помогает сохранить силу семьи.
Следующие железы пчелы, расположенные также на голове, — глоточные. Эти железы имеются только у рабочих пчел и используются как для производства секрета, добавляемого в маточное молочко для корма личинок, так и для производства специального фермента интраветазы, которая участвует в переработке нектара в мед. Так как матка и трутень выработкой меда и воспитанием потомства не занимаются, у них этот вид желез полностью отсутствует. Следующие железы пчелы, расположенные частично на голове насекомого, а частично — на груди, нижнегубные и грудные. Эти железы выделяют вещество, используемое пчелами в гигиенических целях: для очистки матки, себя, прочистки хоботка, содержания в чисто те гнезда. Важнейшую роль в жизни пчелиной семьи выполняют восковые железы рабочих пчел, расположенные под восковыми зеркальцами на брюшном членике пчелы. Секрет данных желез в жидком виде поступает на поверхность восковых зеркалец, где застывает в виде тонких пластинок. Именно их пчелы и используют при строительстве сот. Данные железы развиваются у молодой пчелы ко второй неделе ее взрослой жизни и максимально активизируются во время основного медосбора. Следующая железа пчелы расположена на спинке брюшного членика и называется пахучей. При помощи секрета данной железы пчелы узнают представителей своей семьи. Выделение этого секрета способствует пробуждению инстинкта роения, а также пахучая жидкость, выделяемая пчелами, помогает им ориентироваться вне улья, определяя, где именно их сородичи собирают нектар.
Еще одна немаловажная железа пчелы — ядовитая, с ее помощью пчела выделяет яд при нападении на врага. Личинки пчелы в своем развитии имеют также прядильные железы для выработки вещества для окукливания, которые у взрослой особи отсутствуют.
Половые органы
Функцию размножения в пчелиной семье выполняет матка, половые органы у остальных представительниц семьи остаются недоразвитыми, рабочие пчелы способны откладывать яйца, но только неоплодотворенные. Половые органы матки представлены влагалищем, парой яичников, двумя яйцеводами и семяприемником, соединенными в единую половую систему пчелы. Яичники матки с яйцевыми трубочками, расположенные в центральной части верхней половины брюшка, парными яйцеводами соединены с непарным яйцеводом, который, в свою очередь, соединен с влагалищем. Над непарным яйцеводом размещается семяприемник со сперматозоидами. Половые органы мужского представителя пчелиной семьи состоят из пары семенников, в которых расположены семенные канальцы, производящие сперматозоиды, семяпровода, семенного пузырька, придаточных желез и копулятивного аппарата с семяизвергательным каналом.
Половая зрелость трутня наступает к 12-му дню, матки созревают раньше и готовы к спариванию уже на 7-й день выхода из ячейки. Чаще за неделю после наступления половой зрелости матке удается завершить брачный полет актом спаривания с трутнем, при этом не одним, а последовательно с несколькими, пока в парных яйцеводах не будет достаточного количества спермы. Брачный полет совершается в ясную погоду, как правило, после полудня. При спаривании сперма трутня попадает в половые органы матки, а сам трутень погибает. После возвращения матки из брачного полета сперма из парных яйцеводов медленно стекает в семяприемник, в среднем этот процесс занимает около суток, за это время сперма сгущается и из прозрачной становится серой. Спаривание матки с трутнем позволяет ей получить свыше 8 млн сперматозоидов, на третьи сутки после спаривания матка готова к кладке оплодотворенных яиц. В то же время часть яиц матка откладывает неоплодотворенными, из них при дальнейшем развитии вырастают трутни.

... это будет происходить день за днём,
пока ты не встретишь свою возлюбленную.
И только поцеловав её, ты обретёшь своё истинное лицо... Шрек©

Общий труд на мою пользу - облагораживает/кот Матроскин/©

Обыкновенное чудо

<--- откройте - ЗАЧИТАЕТЕСЬ!! История, которую вы не знаете.

<--- откройте - ЗАЧИТАЕТЕСЬ!! И удивитесь )) Размещенное изображение



Похожие темы Collapse

  Название темы Форум Автор Статистика Последнее сообщение