<<<<< обратно <<<<<

БИОЛОГИЯ, АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ПЧЕЛ 

Человек, занимающийся пчеловодство, должен иметь некоторое представление об анатомии медоносных пчел, чтобы глубже понимать приемы ухода за ними и знать, как поступать в том или ином случае.

Общее строение тела пчелы.

          Каждая нормальная пчелиная семья состоит из трех видов особей (рис. 1): рабочих пчел (15 -100 тыс.), одной плодной матки и нескольких сотен (иногда тысяч) трутней. Но хотя они заметно отличаются друг от друга по размеру и по форме, строение их тел сходно и отличается лишь в деталях (рис. 2).

         У пчелы, как и у других насекомых, скелет находится на поверхности тела и служит для крепления и защиты внутренних органов. Пчелы имеют прочный и гибкий наружный хитиновый покров. Из хитина у пчел состоят ножки и крылья. Все органы пчелы идеально приспособлены для выполнения многообразных работ как по сбору корма, уходу за потомством, так и по опылению растений. Все тело пчелы покрыто мелкими волосками.

Тело пчелы состоит из резко обособленных трех частей: головы, груди и брюшка, которые подвижно соединены между собой.

Строение головы. Голова у пчелы плоская, треугольной формы. Голова пчелы представляет собой сплошную твёрдую хитиновую коробку с двумя отверстиями: ротовым и затылочным. Прочность головной коробки объясняется наличием в ней внутреннего скелета – тенториума, состоящего из хитиновых перекладин между передней и задней стенками головы.   

      По бокам головы расположены два больших сложных глаза, а на темени – три простых глазка. У трутней простые глаза расположены на лбу.

      На лбу имеется пара усиков. На усиках расположены органы обоняния и осязания. Усики обладают высокой чувствительностью при соприкосновении, что объясняется характером работы внутри улья, т.е. в условиях полной темноты. В условиях жизни в темноте такое обоняние имеет важное  значение при выполнении всевозможных работ: по запаху предмета у пчелы сразу создается представление о его форме.  Во второй период жизни рабочей пчелы, когда она делается сборщицей, обоняние играет не менее важную роль. Посредством этого чувства пчела очень быстро находит цветущие медоносы, с которых и собирает нектар.

       Около ротового отверстия расположены ротовые придатки. Во рту находится хоботок. Длина хоботка зависит от породы пчел, условий их развития и колеблется от 5,7 до 7,2 мм.  Вокруг которого расположены 2 массивные верхние челюсти. У рабочей пчелы челюсти имеют ложкообразную форму на концах, а у матки и трутня они заострены и зубчатые. Наибольших размеров челюсти достигают у матки, самые маленькие челюсти у трутня.

      Строение груди. Грудь пчелы состоит из четырёх отделов или члеников, каждый из которых представляет собой кольцо, составленное из спинных и брюшных полуколец. Места соединений полуколец идут по средней боковой линии. К верхней части (спинной) груди прикреплены две пары крыльев, а к нижней – три пары ножек.

Строение брюшка. У рабочей пчелы брюшко имеет яйцеобразную форму, у матки – продолговатую с притупленным концом, у трутней – с округлым концом.

Брюшко рабочей пчелы и матки состоит из шести члеников, у трутня – из семи. Каждый членик представляет собой кольцо, которое состоит из двух половинок: большой спинной (тергита) и меньшей брюшной (стернита). Тергиты образуют спинную и боковую стенки, а стерниты – нижнюю стенку брюшка. Каждый стернит накладывается на соседний, подобно черепице на крыше.

Брюшные кольца, тергиты и стерниты соединены между собой тонкой хитиновой плёнкой, что придаёт брюшку большую подвижность и растяжимость.

Здесь расположены 2 существенных органа - восковые железы и жало. Восковые железы представляют собой специальные клетки на поверхности брюшных сегментов рабочей пчелы. Восковые железы встречаются на 4-7 сегментах. Воск выделяется через мельчайшие поры на нижней поверхности каждого сегмента и накапливается в виде маленьких чешуек в карманах, которые образуют соседние сегменты, перекрывающие брюшные пластинки.

Жалоносный аппарат в основном состоит из 3 тонких, тесно соединенных частей, которые образуют прокалывающий орган на кончике брюшка. Иногда видны также 2 мягкие пальцевидные лопасти, которые формируются из 3 пар пластинок, принадлежащих к 8-му и 9-му сегментам.

Строение ножек. Пчела имеет три пары ножек, которые прикреплены к нижней части груди. Каждая ножка состоит из девяти члеников: ляжки, вертлюга, бедра, голени и лапки; лапка в свою очередь состоит ещё из пяти члеников. Каждый членик соединён с соседним тонкой хитиновой плёнкой, что обеспечивает подвижность члеников. Внутри члеников имеются мускулы, которые, сокращаясь, двигают ножку. Ножки служат пчеле опорой тела, органами движения и аппаратом для чистки тела и собирания пыльцы.

На концах лапок находится пара коготков, при помощи которых пчела цепляется за шероховатые предметы. Между коготками есть присасывающиеся подушечки, дающие возможность пчеле передвигаться по гладкой поверхности, например по стеклу.

Крылья пчелы состоят из перепонок, которые поддерживается жилками в натянутом состоянии. У пчелы две пары крыльев: передние большие и задние меньшие, которые причленяются к краям спинного полукольца груди. В спокойном состоянии крылья лежат вдоль тела. В полёте переднее и заднее крылья сцепляются(мельчайшими крючочками) и действуют как единое целое.

У старых пчёл от работы крылья, особенно на концах становятся потрёпанными. От этого они плохо летают.

Зрение пчел. Пчела имеет 5 глаз, из которых 3 простых и 2 фасеточных (каждый состоит из 4-5 тыс. фасеток). Сложными глазами пчелы видят предметы на далеком расстоянии, а простыми - вблизи. Зрение пчел отличается от зрения людей. Пчелы воспринимают не только яркие цвета, но и до 17 их оттенков, ультрацветов.  Пчелы хорошо различают белый, синий, голубой и желтый цвета и их оттенки,  а в белом она улавливает ультрафиолетовые оттенки. Они не различают красный и черный цвета, а серо-зеленый цвет воспринимают как желтый, окраску «серебрянки» видят сине-голубой. Она видит также сине-фиолетовый, ультрафиолетовый цвета, не воспринимаемые человеческим зрением. Исходя из четкости восприятий пчелами различных цветов, ульи на пасеках окрашивают определенными цветами. Пчелы хорошо различают форму предметов, напоминающих лепестки, цветки, кроны деревьев, однако последними исследованиями установлено, что такие геометрические фигуры, как треугольник, квадрат, прямоугольник пчелы не различают.

При полете пчела пользуется поляризованным светом, т. е. ориентируется по небу и солнцу.

Воспроизводство пчел. В семье пчел единственной родоначальницей является матка, которая раз в своей жизни осеменяется 8—10 трутнями и на всю свою жизнь сохраняет в семяприемнике, как в резервуаре, многие миллиарды спермиев. Они не подвластны времени — совсем не стареют и несут в себе наследственные задатки четко запрограммированной жизни будущих многих поколений пчел и пчелиных маток.

Если в пчелиной семье все благополучно и есть соответствующие условия, то пчелиная матка только за сутки может отложить 1500—2500, а иногда и более, яиц. Из этих яиц разовьются пчелы, трутни. а при необходимости и пчелиные матки.

Из отложенных маткой яиц, которые проходят 4 стадии своего развития, через определенное время рождаются разные особи (табл. 1).

Таблица 1. Сроки развития различных особей пчелиной семьи, дней

Пчела проходит в своем развитии четыре стадии. В яичниках матки образуется яйцо, заключенное в яйцевой камере. Зрелое яйцо имеет в переднем конце микроскопическое отверстие, через которое проникает сперматозоид. Оплодотворенное яйцо развивается в рабочую пчелу, неоплодотворенное — в трутня.

В яйце развивается эмбрион, постепенно вырастающий в личинку. Полностью созревшая личинка вылупляется из яйца. Она имеет очень простое строение. Наружных ножек и крылышек у личинки нет, имеются маленькая головка и туловище, состоящее из 13 сегментов.

Органы пищеварения включают верхние и нижние челюсти, приподнятые губы, которые являются шелкопрядильным органом, большой желудок (среднюю кишку), всасывающую трубку и кишку, соединяющую желудок с заднепроходным отверстием (рис. 3).

По мере роста личинка пять раз линяет, а перед последней линькой прядет кокон и принимает форму молодой куколки. 

Рис. 3. Личинка:

А - зрелая личинка; Б - пищевой канал с мальпигиевыми сосудами и шелкопрядильными железами левой стороны

Интересно, что до созревания личинки ее выделительные органы и желудок отключены от задней кишки. И только когда ячейка с личинкой будет запечатана, происходит первое очищение желудка во внутренний конец ячейки.

Куколка уже имеет усики, ножки, крылышки, сложные глаза и ротовые части.

Зрелая куколка на завершающей стадии своего развития становится очень похожей на взрослую пчелу (рис. 4). Сформировавшаяся куколка сбрасывает личиночную кутикулу, и в дальнейшем в ней не наблюдается никаких наружных изменений. Внутри же нее происходит растворение личиночных тканей, которые питают растущие ткани молодой пчелы. На задней части брюшка куколки рабочей пчелы находятся зачатки жала.

Рис. 4. Развитие куколки:

А- молодая куколка в личиночной кутикуле;

Б - зрелая куколка; 1 - личиночная кутикула;

2, 3, 4 - грудные сегменты; 5 - брюшные сегменты

Сформировавшаяся молодая пчела разрывает оболочку и выходит наружу. Процесс превращения личинки во взрослую особь называется метаморфозом насекомого.

Рабочие пчелы — тоже самки, но в их функции не входит воспроизводство пчел. Лишь при определенных, явно ненормальных условиях некоторые пчелы могут откладывать яйца, из которых могут рождаться лишь трутни, неспособные к выполнению своих функций.

Половые органы. Самцы производят сперматозоиды, а половые органы самки выделяют яйца. Во время спаривания, которое происходит в воздухе, трутень извергает сперматозоиды в верхний конец влагалища матки. Сперматозоиды имеют вид микроскопически мелких вибрирующих ниточек . Вероятно, благодаря собственному движению они проникают сквозь маленькую трубочку в дорзальной стенке влагалища и достигают шарообразного мешка, называемого семяприемником . Отсюда сперматозоиды в течение всей жизни матки выдавливаются небольшими порциями (не больше сотни, по данным Наксхейма) на яйца, проходящие по влагалищу. Так оплодотворяются яйца, из которых выводятся самки. Трутни выводятся из неоплодотворенных яиц.

          Нервная система. Нервная система воспринимает ощущения, поступившие из органов чувств, а также согласовывает работу внутренних органов. Нервная система пчелы состоит из трех разделов: центрального, периферического и вегетативного.

В ответ на раздражения нервная система приводит в действие простые и сложные рефлексы. Кроме простых и сложных рефлексов, называемых безусловными, у пчелы вырабатываются условные рефлексы в процессе ее жизни. К условным рефлексам можно отнести запоминание пчелами местонахождения источника медосбора, своего жилища, запаха и формы цветков и т. д.

С помощью пищевого условного рефлекса пчел дрессируют на опыление желаемой сельскохозяйственной культуры (например, клевера).

Условный рефлекс к запоминанию своего хозяина у пчелы не вырабатывается. Очень уж мал срок жизни пчелы. Тем не менее доподлинно известно, что опытных пчеловодов пчелы реже жалят, чем посторонних лиц и только что начинающих пчеловодов. Дело в том, что опытный пчеловод хорошо изучил все повадки пчел и не допускает их раздражения при выполнении ульевых работ, правильно ведет себя на пасеке.

Нервная система состоит из ряда небольших узлов нервной ткани, называемых ганглиями, которые расположены вдоль средней вентральной линии тела . Два узла в груди значительно крупнее, чем узлы в брюшке. Каждые 2 узла соединяются парой нервных стволов. От ганглиев отходят нервы в различные органы и части тела. В голове находятся два ганглиозных узла. Первый узел называется мозгом, он размещен над пищеводом. От мозга отходят нервы к глазам, усикам, лбу и верхней губе. Другой, подпищеводный, узел находится в нижней части головы, он соединен с мозгом и первым грудным узлом.

Сердечно-сосудистая система. Сердце у пчелы не четырех-, как у человека, а пятикамерное. Находится оно в спинной части брюшка в виде утолщенной аорты. Кровь пчелы бесцветна, так как в ней нет красных кровяных телец - эритроцитов. Кровь пчелы (гемолимфа) разносит по всему телу питательные вещества, способствует газовому обмену клеток, играет тепло-регулирующую роль в организме и выполняет ряд других функций.

Система кровообращения у пчелы незамкнутая. В голове она размыкается и дальнейший ее путь регулируется грудной и брюшной диафрагмами. В минуту сердце пчелы делает 60 -70 сокращений, в полете -100, а после полета - 140 -150.

Кровеносная система пчелы очень проста. Она состоит из сердца в виде тонкой пульсирующей трубки и единственного длинного кровеносного сосуда — аорты. Аорта из сердца идет через грудной отдел в голову. Сердце состоит из 4 последовательных камер, которые представляют собой расширение трубки. В каждой камере есть вертикальная щель, или устьице, открывающееся в обе стороны.

Система дыхания. У пчел нет легких, их функции исполняют воздушные мешки, расположенные в голове, груди и брюшке. Внутрь организма пчелы воздух поступает через небольшие отверстия - дыхальца, 6 пар которых расположены на боковых сторонах брюшка и 3 пары на боку груди. Через третью пару дыхалец пчела выдыхает углекислый газ и водяные пары. От воздушных мешков по всему телу пчелы расходятся трахеи, которые разветвляются в трахеолы.

Дыхательный аппарат.  Дыхательная система у пчелы очень развита. Она состоит из больших воздушных мешков в голове, груди и брюшке и отходящих от них трубочек, которые называют трахеями. На рисунке 1 видны главным образом органы правой стороны тела. В брюшке размещен большой мешок, который соединен с наружной поверхностью (7 сегментов) короткими трубочками. Три пары отверстий находятся на груди. Таким образом, всего имеется 10 пар отверстий, называемых дыхальцами. На голове дыхалец нет.

Трахеальные трубочки многократно разветвляются и проникают в большинство тканей. Поэтому кислород поступает непосредственно в клетки, которые используют его. Кровь насекомых, таким образом, не распределяет кислород. Дыхательные движения производятся мышцами брюшка.

Дыхание у пчелы осуществляется через трахеальную систему, пронизывающую все части тела .

Пищеварение. Основная пища пчел - мед и перга (нектар и пыльца), в состав которых входят углеводы, белки и жиры, все минеральные вещества, витамины, аминокислоты. Пищу пчела всасывает хоботком в рот, затем она поступает в глотку, пищевод и медовый зобик.

Если пища предназначена для последующего хранения или переработки, то она поступает в гнездо в медовом зобике, откуда перекачивается в ячейки.

Во время перелета от источника медосбора до улья часть содержимого медового зобика через специальный клапан поступает в среднюю кишку. В средней кишке этот материал переваривается.

В передней части средней кишки клетки выделяют пищеварительный сок, а в задней - клетки усваивают составные части пищи. Клапан средней кишки пропускает непереваримые остатки пищи в заднюю кишку. Тонкий отдел кишечника образует прямую кишку, где накапливаются экскременты. К переднему отделу кишечника примыкают четыре парные железы - верхнечелюстная, глоточная, заднеголовная и грудная. С помощью секретов, выделяемых этими железами, пчела вырабатывает маточное молочко, инвертазу для переработки нектара в мед и др.

Пищеварительный канал проходит сквозь все тело пчелы. Передняя часть канала над ртом расширена и образует глотку. Длинный тонкий пищевод проходит через грудь и переднюю часть брюшка, где он расширяется в тонкостенный мешок, так называемый медовый желудочек, или зобик. За желудочком расположен короткий узкий отдел, а далее истинный желудок. Затем идет небольшая тонкая кишка, окруженная маленькими трубочками. Пищеварительный канал заканчивается толстой, или прямой, кишкой, которая имеет вид большого пузыря и часто занимает большую часть брюшка.

Органами выделения служат мальпигиевы сосуды, которые располагаются между задней частью средней кишки и тонким отделом кишечника. Эти сосуды выполняют в организме пчелы роль почек. Они поглощают из гемолимфы продукты распада (мочевую кислоту, мочекислые соли) и выводят их в прямую кишку.

<<<<< обратно <<<<<