Семья пчел

Обычно в животном мире имеются две формы особей: самец и самка. Пчелиная же семья имеет три формы. Здесь мы встречаемся с оригинальным и довольно редким явлением полиморфизма (многоформенности).

Биология пчелиной семьи представляет большой интерес и была предметом многовекового изучения. Более двух тысяч лет назад жизнь пчел нашла подробное описание у греческого философа Аристотеля (384—322 годы до нашей эры). Уже Аристотель различал три особи пчелиной семьи: матку, рабочую пчелу и трутня. Он подробно описал стадии развития пчелы (яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое), а также восковые постройки пчел.

Выдающиеся ученые Кеплер, Реомюр, Вольтер, Дарвин изучали жизнь и организацию пчелиной семьи. В нашей стране расцвет культурного пчеловодства и дальнейшее изучение жизни пчел связаны с именами таких крупных ученых, как академики А. М. Бутлеров, И. А. Каблуков, М. Н. Кулагин.

В отличие от западно-европейских исследователей, занимавшихся главным образом биологией пчел, наши ученые поставили пчеловодство на новую, более высокую ступень. Параллельно с изучением биологических, физиологических и анатомических особенностей пчелы они активно, по-мичурински вмешивались в жизнь пчел, переделывая и подчиняя деятельность крылатых тружениц интересам человека.

Из среды ученых и практиков-пчеловодов у нас выдвинулись такие известные общественные деятели и основоположники практического пчеловодства, как профессор Г. А. Кожевников, М. А. Дернов, Г. П. Кандратьев и другие.

Семья пчел состоит из одной матки (самки), нескольких сотен трутней (самцов) и 50—70 тысяч рабочих пчел (самок с недоразвитым половым аппаратом). Осенью и зимой, в период бездеятельности, число рабочих пчел в семье уменьшается до 15—20 тысяч. Этого количества достаточно для сохранения семьи в зимний период и нового развития весной.

Матка значительно крупнее рабочих пчел и внешне выделяется удлиненным, раздутым брюшком и более светлой окраской. Она является в семье единственной вполне развитой самкой: ее назначение — продолжение рода.

Опасность повсюду подкарауливает крылатых тружениц — рабочих пчел, сокращая срок их жизни до 5—6 недель. Застигнет ли пчелу в полёте гроза, окоченеет ли она от порыва холодного ветра или поймает ее на лету птица, — маленькой пчеле везде грозит смерть. Перелетая значительные расстояния со скоростью, достигающей 65 километров в час, часто против ветра, пчела быстро изнашивает крылышки, теряет способность летать и медленно умирает где-нибудь вне улья. Ужаление зверя или человека также стоит пчеле жизни. Эластичная кожа людей и зверей, пропустив острое жало, усеянное зазубринами, не позволяет пчеле выдернуть его обратно; оно остается в ранке, отрываясь вместе с прилежащими тканями и органами пчелиного брюшка. Зато при защите от насекомых пчела может многократно и безнаказанно пускать в ход свое смертоносное оружие. Наружный скелет — твердый хитиновый покров насекомых не может задержать жала, и оно свободно вынимается обратно.

Три особи пчелиной семьи. Сверху вниз: матка, трутень и рабочая пчела

Только зимой, в состоянии покоя, когда пчелы не покидают улья, рабочие пчелы живут 8—9 месяцев, но, перезимовав, весною, ко времени цветения садов, старые пчелы постепенно вымирают.

Летом семья пчел ежедневно теряет сотни и тысячи работниц, а в сильные внезапные бури могут погибнуть почти все лётные пчелы. Вот почему для поддержания полнокровной жизни семьи необходимо, чтобы каждый день нарождались новые сотни и тысячи насекомых.

Начиная со второй половины февраля, еще в темном зимовнике, и вплоть до поздней осени, до наступления заморозков, матка откладывает в пчелиные ячейки, сотов крохотные белые яички. Весной и летом, в период роста семьи, хорошая матка откладывает полторы, а иногда и две тысячи яиц в сутки. Из отложенных яичек через 3 недели нарождаются молодые пчелы, пройдя стадии личинки и куколки.

Развитие рабочей пчелы продолжается 21 день. Из снесенного маткой яйца через 3 дня выклевывается личинка, которая выкармливается и растет 6 дней. Через 9 дней после откладки яйца пчелы наглухо запечатывают личинку в ячейке, где она сначала прядет кокон, а затем превращается в неподвижную куколку. Срок развития других особей пчелиной семьи несколько иной: матки - 16 и трутня — 24 дня.

Только исключительная плодовитость матки сохраняет пчелиную семью как целое и при постоянной и бесконечной смене насекомых обеспечивает ей непрерывное во времени существование. Плодовитость пчелиной матки воистину чудовищна: вес яичек, отложенных маткой в течение суток, превышает ее собственный вес, а общее число яиц, отложенных ею в течение жизни, достигает 2 миллионов штук.

Матка, в отличие от рабочих пчел, живет долго — 4—5 лет, но, начиная с третьего года жизни, она сокращает кладку яиц. От плодовитости матки зависят величина семьи, ее продуктивность и благополучие. Поэтому пчеловоды не держат маток старше двух лет, заменяют их новыми, молодыми, не ожидая, пока семья это сделает самостоятельно.

Пчелиные матки отличаются большой нетерпимостью друг к другу: даже близко родственные узы не сдерживают их врожденной ненависти. В роевую пору, когда в улье выводятся молодые матки, при встрече двух маток — матери с дочерью или двух сестер, между ними происходит смертельная схватка, в результате которой одна из них вонзает жало и убивает свою соперницу. Жало матки имеет меньше зазубрин, и она может пользоваться им легче, чем рабочая пчела. Тем не менее человека матка не жалит даже тогда, когда пчеловод берет ее в руки.

Стадии развития рабочей пчелы по дням: 1—3 — яйцо; 4—9 — растущая в открытой ячейке личинка. На краю справа куколка, запечатанная в ячейке (в верхнем ряду — вид ячеек сверху, внизу — вид в разрезе)

Матка обычно никогда не покидает улья. Вылетает она из своего жилища только вместе с роем, когда семья делится, роится, да на 5—7-й день после рождения — для спаривания с трутнем, с которым встречается всего один раз в жизни. Спаривание происходит в свободном полете, вдали от пасеки, причем трутень тотчас же умирает.

Полученного при спаривании запаса спермы матке подчас хватает на всю жизнь. Когда к концу жизни сперма иссякает, матка откладывает больше неоплодотворенных яиц, из которых могут развиваться только трутни. Это явление девственного размножения (партеногенезис) широко распространено и у других насекомых.

Трутни размером больше рабочих пчел и выводятся в семье только летом. Они не принимают никакого участия в работе семьи и, казалось бы, живут праздно, как нахлебники, перелетая из одного улья в другой, и часто даже залетают на соседние пасеки. Но роль трутня как самца-производителя необычайно велика для пчелиной семьи. Трутни нужны только летом, в период, когда матки вылетают для спаривания. Поэтому пчелы не оставляют трутней на зиму. По окончании медосбора пчелы всех трутней оттесняют от кормовых запасов, выгоняют из ульев и, если они не уходят добровольно, уничтожают (убивают) их. Крупный, сильный трутень не пытается вступать с пчелами в бой: он лишен жала.

Выводятся трутни только из неоплодотворенных яиц, но могут одинаково развиваться и в просторных трутневых и в тесных пчелиных ячейках. В последнем случае выводятся мелкие, соответственно объему ячейки, трутни, не способные к оплодотворению матки.

Яички, отложенные маткой в ячейки сота (увеличено)

Яйца, из которых развиваются трутни, могут откладывать не только оплодотворенные матки, но и неплодные (девственные) матки и даже рабочие пчелы, если семья осиротела, потеряла по какой-либо причине матку, а в улье нет отложенных оплодотворенных яиц или молодых личинок пчел для вывода новой матки. Однако бесполезное размножение трутней уже не может спасти бедствующую семью от вымирания, если во-время не подоспеет ей на помощь пчеловод. Обычно же после смерти матки в улье остаются молодые личинки рабочих пчел. Обильно снабжая личинку более богатым белками кормом, пчелы выкармливают себе новую матку. Это случается даже при жизни матки, если она имеет какие-либо недостатки или стала слишком стара.

Основную массу семьи составляют рабочие пчелы. Их так много в улье, что число работниц пчеловоды определяют не счетом, а на вес — в килограммах (в одном килограмме насчитывается около 10 тысяч пчел). На обязанности рабочих пчел лежат все работы, выполняемые в улье и в поле. Они же управляют ростом и размножением семьи, понуждая или ограничивая работу матки, создавая в улье роевое состояние, заканчивающееся делением семьи.

Рабочие пчелы никогда «не ссорятся» между собой, но не терпят и убивают пчел, залетевших из других ульев, которых распознают по запаху, присущему каждой семье, и оттенки которого пчелы, видимо, легко различают.

Пчелы на красном клевере

Веками рабочие пчелы приспосабливались к окружающей их среде и выработали качества, спасшие этих маленьких насекомых, вес которых едва достигает одной десятой доли грамма, от вымирания. Благодаря плодовитости и способности активно защищаться пчелы сохранились до нашего времени, несмотря на постоянную угрозу их существованию со стороны человека, тысячелетиями разграблявшего их гнезда, и многочисленных врагов из мира животных. (На пчел постоянно нападают птицы, крупные насекомые и другие враги и вредители.

Организм маленькой пчелы прекрасно приспособлен для выполнения всех разнообразных работ. Длинный хоботок пчелы служит ей насосом при собирании нектара. Для переноса нектара пчела имеет скрытый в брюшке вместительный зобик, из которого она одинаково может пропускать нектар в желудок или выливать его в сот. Пчела имеет две пары хорошо развитых крыльев, необходимых ей для больших перелетов с грузом, и прочные хитиновые покровы, предохраняющие нежное тело пчелы от случайных повреждений. Исключительно тонкое обоняние руководит ею при отыскивании пищи. Зрение пчелы приспособлено для распознавания удаленных предметов при дневном освещении и восприятия различной окраски цветков. Пчелы, невидимому, хорошо видят и на близком расстоянии, даже почти в полной темноте улья.

Здание научно-исследовательского института пчеловодства (под Москвой)

Лётные пчелы хорошо ориентируются в пространстве, запоминают дорогу к пасеке и безошибочно отыскивают место, на котором стоит улей (самый улей, если его переместить, пчелы находить не умеют). Ножки пчелы на последнем членике лапки снабжены коготками и приспособлены для передвижения по отвесным поверхностям, например, по стенкам улья и даже по потолку. Пользуясь особым приспособлением на ножках (корзиночкой и щеточкой), рабочие пчелы могут собирать и переносить не только цветочную пыльцу, но и клейкую смолу с почек растений, расходуемую на ремонтные работы в улье.

Органом осязания пчелам служат усики и многочисленные щетинки, которыми усеяно тело пчелы. Для вскармливания расплода у пчел имеются железы, обильно выделяющие «молочко». Крепкие челюсти пчел (жвалы служат им для чистки ячеек и для разминания воска при постройке гнезда. Пчелам не нужно собирать строительный материал, как это делает большинство общественных насекомых. Для этой цели им служит воск. Из особых железок воск выделяется наружу и застывает в виде тонких прозрачных чешуек на поверхности «восковых зеркалец», расположенных на нижней части брюшка рабочих пчел (матка и трутни воска не выделяют).

Искусственная вощина — основа будущего сота с отпечатками донышек и начатков стенок ячеек

Выделение воска у пчел можно сравнить с отложением жира у животных при откармливании. Пчелы выделяют воск только летом, во время медосбора, когда усиленно питаются. Используя крохотные восковые чешуйки, пчелы отстраивают строго по отвесу вертикально висящие соты — изумительные по своей точности, красоте и прочности постройки. Ученых давно интересовала эта способность пчел. Многие считали невозможным найти естественное объяснение тому, каким образом пчелы строят свои восковые сооружения с точностью, которая, казалось бы, требовала применения математических расчетов и специальных измерений. Разгадка была найдена после того, как Чарлз Дарвин создал эволюционное учение. Великий естествоиспытатель лично провел ряд исследований для выяснения эволюции строительного инстинкта пчел. Он отдал должное восхищение этому «самому удивительному из всех инстинктов», как он говорил.

Каждый готовый сот, площадь которого едва превышает одну десятую долю квадратного метра, содержит около 9 тысяч правильных шестигранных ячеек. И тем не менее на постройку такого сложного сооружения пчелы расходуют только около 150 граммов воска и возводят сот в течение нескольких дней.

Благодаря изумительному искусству пчел, этих непревзойденных в животном мире зодчих, даже размягченный в теплом улье 150-граммовый сот в своих тончайших ячейках свободно вмещает 4 килограмма меда и легко выдерживает такую нагрузку. Выяснилось, что шестигранная форма ячеек, размещенных с двух сторон сплошной восковой основы (построенной пчелами или поставленной в улей в виде применяемой сейчас искусственной вощины), обеспечивает соту наибольшую емкость и предельную прочность при наименьшей затрате строительного материала. Интересно отметить, что это свойство шестигранника используется в современной технике. Например, радиатор самолета воспроизводит структуру сквозных (без средостения) пчелиных ячеек. Для самолета очень важно иметь максимально легкую конструкцию при предельной прочности.

Маточные ячейки (маточника) на соте

Кроме мелких пчелиных ячеек (имеющих 5,4 миллиметра в поперечнике) и более крупных трутневых ячеек (6,2 — 6,9 миллиметра), на стыке разных по величине ячеек и около брусков рамки на соте бывают переходные, неправильной формы ячейки, не пригодные для вывода расплода. Для складывания меда пчелы предпочитают строить более вместительные трутневые ячейки, хотя на постройку трутневой ячейки они расходуют 115 восковых чешуек, а на пчелиную — только 50. Для вскармливания и вывода матки пчелы строят временные большие ячейки — маточники. После выхода матки маточник обычно сгрызается пчелами.

Пчелы закладывают крупные маточные ячейки и выводят молодых маток в роевую пору, так как при выходе роя старая матка вместе с частью лётных пчел покидает обжитое гнездо.

Инстинкт размножения у пчел развит необычайно сильно Ежегодно в июне или июле роится почти каждая семья. Вышедший из улья рой, покружившись над ульем, свивается в клубок тут же на пасеке и висит на привое (древесной ветви или в переплете изгороди) несколько часов, словно ожидая, пока его снимет пчеловод.

Если этого не сделать, роевые пчелы поднимаются в воздух и скученной массой улетают в лес или залетают на пасеки и селятся в одном из ульев, часто даже занятом другой семьей.

Чтобы не погибнуть в пути, перед вылетом пчелы доотказа наполняют медом свой зобик. Найдя дупло или будучи посаженным в новый улей, рой быстро, с удивительной энергией отстраивает себе гнездо и обычно успевает собрать запасы корма на зиму.