Удивительный мир пчел во все времена привлекал пристальное внимание человека. Многие люди, посвятившие свою жизнь работе с пчелами, говорят о том, что пчелы имеют притягательную силу. Стоит лишь ознакомиться с пчелиным укладом жизни, как он приобретает пленительный «магнетизм»: изумляет своей формой и содержанием, а затем появляется потребность углубить представления о мире пчел, понять и объяснить умение каждой отдельной пчелы, четко взаимодействующей с многотысячной массой своих сестер и другими особями как внутри своего жилища, так и за его пределами, во имя существования рода пчел и великого предназначения — нести эстафету жизни растительному миру. Кто знает, была бы наша планета в таком, как есть, изумрудном убранстве без пчел и других насекомых-опылителей.
Мир пчел
Мудрая природа на протяжении многих десятков миллионов лет ценою жизни «учила» пчел выполнять сложнейшие работы по добыванию исходного материала для производства таких уникальных продуктов, какими являются мед, воск, прополис, маточное молочко, перга и пчелиный яд. Для человека эти дары природы стали не только высококалорийными продуктами, но и надежным средством защиты от многих болезнетворных бактерий. Это биологически активные вещества — своеобразные эликсиры здоровья и долголетия. Они щедро насыщены сложнейшими органическими и минеральными соединениями (включая почти все элементы таблицы Менделеева), всевозможными витаминами и аминокислотами.
Человечество, достигшее невиданных высот в познании природы и техническом прогрессе, все же пока не научилось производить заменителей пчелиных изделий. И дело, конечно, не только в исключительно кропотливом труде, но и в глубоком «секрете» состава и функций выделяемых специальными железами пчел секретов, превращающих нектар в мед, пыльцу — в пергу, а мед и пергу — в чудодейственное маточное молочко, которое за 16 дней делает обыкновенную пчелиную личинку молодой маткой.
Семья пчел. Пчелиная семья состоит в основном из женских особей — пчел, превратившихся в рабочих с утратой функций воспроизводства себе подобных. В одной пчелиной семье рабочих пчел насчитывается от 15 до 80 тыс. и более. Имеется 1 плодная пчелиная матка и несколько сотен трутней, появляющихся весной (рис. 5). Чем больше пчел в семье, тем она сильнее, тем выше фактические медосборы.
Рис. 5. Особи пчелиной семьи: А — матка; Б — рабочая пчела; В — трутень
На рабочих пчел возложено природой жизнеобеспечение семьи. Добывая себе пищу, пчелы одновременно совершают перекрестное опыление цветков растений. В результате рождается жизнестойкое потомство с высокими товарными качествами и не менее высокими потенциалами выживаемости и плодовитости.
Однако прежде чем пчела станет взрослой и отправится на поиски пищи, она последовательно изо дня в день выполняет разнообразные работы в улье. В активный период года (с марта по октябрь) она сначала становится «нянькой» и кормит молочком подрастающее поколение в стадии личинки, поддерживает нужную температуру и относительную влажность воздуха в гнезде, принимает нектар от пчел-сборщиц и перерабатывает его в мед, очищает ячейки и полирует их для того, чтобы матка смогла отложить в них яйца, из которых через 21 день выйдут молодые пчелы. В практике пчела молодой считается в возрасте до 24 дней, когда она из «домохозяйки» становится сборщицей нектара и пыльцы.
В мире великого множества членов пчелиной семьи беспрерывно протекают два диаметрально противоположных процесса: рождаемость и смертность. Если количество пчел, нарождающихся за сутки, превышает количество умерших, семья растет, при обратном процессе семья идет на убыль и жизнь в ней постепенно замирает. Очень важно, чтобы баланс был положительным, т. е. народившихся пчел было больше, чем умерших.
Продолжительность жизни пчел в активный период (март—октябрь) составляет всего лишь 35—40 дней, а в пассивный (ноябрь—февраль) — до 180 дней.
Пчелы более старшего возраста еще могли бы приносить семье пользу, но их подводят чаще всего крылышки, которые изнашиваются быстрее, чем другие органы. Потеряв способность летать, пчела как бы чувствует свою неполноценность. Она уходит из улья, чтобы умереть подальше от гнезда и не причинять хлопот своим сестрам. Исключение составляют внезапно умершие пчелы, которых подбирают со дна улья пчелы-уборщицы (правильнее бы назвать их санитарами) и, подняв в воздух свою ношу, равную собственной массе, сбрасывают ее подальше от пасеки.
Из-за ежеминутной занятости жизненно важными делами они не имеют возможности помочь нарождающимся пчелкам, которые с большим трудом прогрызают восковую крышечку ячейки и по-будничному вступают в самостоятельную жизнь. Через 2—3 дня у новорожденной пчелы наступает настоящая трудовая жизнь. Она начинает выполнять функции, возложенные на нее природой. По существу, каждая пчела рождается уже «умелой», а точнее сказать, со всеми «навыками», которые в их проявлении называются безусловными рефлексами.
Пчелы-кормилицы чутко улавливают малейшие колебания в гнезде температуры, относительной влажности воздуха, его насыщенность углекислым газом и стабилизируют их до нужных параметров (температуру до +34°C, влажность до 65—68%).
Если, скажем, температуру надо повысить, пчелы начинают усиленно питаться медом, превращая его в тепловую энергию. Влажность воздуха они поддерживают с помощью принесенной воды, вентилируя крылышками сырой воздух по всему гнезду. Этим же способом пчелы снижают температуру. Когда же солнце нещадно палит и принесенная вода уже мало помогает, пчелы «выкучиваются» из улья и висят под его дном или на теневой стороне большими гроздьями, а пчелы-вентиляторщицы с наружной стороны летка нагнетают в улей свежий воздух. Струя отработанного воздуха под напором свежего так стремительно выходит из улья, что поднесенная к летку зажженная спичка немедленно гаснет.
Быть «нянькой» — весьма хлопотливое дело. Надо уметь не только создавать надлежащий «комфорт» в гнезде, но и искусно готовить для личинок более старшего возраста специальную кашицу из меда и перги, наведываясь с порцией кашки к своим подопечным в ячейки-колыбельки по нескольку сотен раз за сутки.
В возрасте 12—18 дней пчелы становятся строительницами: у них начинают функционировать воско-выделительные железы, расположенные на нижней стороне брюшка. Уцепившись друг другу за ножки, они гирляндами висят и по живому отвесу безукоризненно ровно строят соты. Строительный материал они добывают здесь же. Застывшие на нижней стороне восковых зеркалец' еле заметные невооруженным глазом восковые чешуйки пережевывают челюстями и в размягченном виде передают верхним строительницам, а те сооружают шестигранные ячейки по строгим природным «стандартам». Из ячеек, построенных от средостения на 2 стороны, образуются соты. Каждая ячейка-сота примыкает тремя своими ромбиками дна к противоположному донышку ячейки, и тем самым обеспечивается самая рациональная в природе геометрическая конструкция воскового сооружения, которое обеспечивает высокую прочность, наибольшую вместимость, надежную сохранность пищи пчел и безупречную гигиеничность «колыбелек» для подрастающего поколения. Особенно важно отметить «экономичность» таких сооружений. На постройку 100 пчелиных ячеек расходуется всего лишь 1 г воска. Вместимость сотовой рамки, состоящей из 7—8 тыс. ячеек, 4 кг меда и более. В гнезде 1 пчелиной семьи без магазинной надставки пчелы могут разместить более 50 кг меда.
Наиболее ответственную функцию в гнезде пчела выполняет в возрасте 21—24 дней. Своим грозным оружием — жалом пчела повергает в бегство не только небольших по размерам тела грызунов, животных и насекомых, но даже таких великанов, как медведь. В момент укола жалом, расположенным на конце брюшка, пчела выпускает в рану мизерную капельку яда, который делает свое дело. Запах яда немедленно улавливают другие пчелы семьи, которые воспринимают его как тревожный сигнал к защите от непрошенных «гостей», и дружно, от мала до велика, переключаются на защиту своей семьи. Жало, состоящее из 2 стилетиков с несколькими зазубринками на конце, стремительно входит в тело человека или животного, и пчела не может его освободить, в результате чего жало отрывается, оставшись в ранке, но продолжает погружаться в глубину тканей. Организм пчелы при этом истекает гемолимфой (кровью), и вскоре эта пчела погибает во имя сохранения своей семьи. Когда пчела жалит другую пчелу, погибает ужаленная, так как у нее нарушается целостность хитинового покрова (между тергитом и стернитом), и защитница свободно вынимает свое оружие.
Переключившись в 24-дневном возрасте на медосбор (в ряде случаев в более раннем возрасте), трудовой день у пчелы начинается задолго до восхода солнца, а заканчивается при наступлении темноты.
Часто случается и так, что безупречные в труде, добропорядочные во взаимоотношениях пчелы становятся по причине длительного отсутствия медосбора и неаккуратной работы пчеловода самыми что ни на есть отчаяннейшими воровками. Они убивают у менее сильных пчелиных семей (или семей, потерявших матку) сторожевую охрану (иногда матку) и начинают переносить весь мед в свое гнездо. А если меда окажется много, то принуждают этим заниматься порабощенных пчел-хозяек. Пчелы пострадавшей семьи вынуждены либо умереть от голода, либо заново создать кормовые запасы.
Еще один «парадокс» наблюдается у пчел, когда они оказываются в критическом положении: в семье нет матки и пчелиных личинок, из которых можно вывести матку. Пчелы продолжают выделять молочко и сами же его употребляют, от чего у них развиваются половые органы (ведь пчелы тоже самки). Появляются так называемые пчелы-трутовки, умеющие откладывать по виду настоящие яйца. Но они откладывают яйца и в пчелиные, и трутневые ячейки (по 2—5 и более в 1 ячейку), приклеивают их к стенкам. Спустя 6—7 дней личинки не помещаются в пчелиных ячейках и пчелам приходится их надстраивать. Оказывается, из таких яиц развиваются не пчелы, а недоразвитые трутни, которые неспособны выполнять мужские функции. Если такую семью вовремя не исправить, то она обречена на гибель.
С завершением медосбора и приготовлением гнезд к зимовке у пчел наступает пассивный период: они мало питаются, прекращают выращивать молодых пчел, тщательно заделывают в улье щели прополисом, готовят зимнее ложе, где удобнее всего можно разместиться и коротать позднеосеннее и зимнее время, собравшись в плотный клуб. К зиме численность пчел в семье обычно вдвое уменьшается по сравнению с активным периодом.
Строение пчел. Многообразие функций, выполняемых рабочими пчелами в активный период, вызвано требованиями самой жизни и осуществляется инстинктивно.
Тело пчелы снаружи покрыто хитиновым покровом с мельчайшими волосками, который является вместе с тем ее основой — скелетом и защищает внутренние органы от травм, колебаний температуры, нападения врагов.
Для сбора пыльцы с растений (белкового корма) пчела наделена, помимо своего мохнатого одеяния, целым набором инструментов, находящихся на ножках: корзиночками, гребешочками, щеточками.
Нектар с цветков пчела всасывает в медовый зобик с помощью хоботка. Зобик вмещает до 55 мг нектара или 76 мг меда, но в отдельных случаях пчела поднимает в воздух груз больше своей массы (110— 120 мг).
Маневренность в воздухе обеспечивается 2 парами крыльев, сцепляемых в полете более чем 20 крючочками, составляя единую плоскость. Чтобы легче держаться в воздухе, она заполняет 3 воздушных мешка, расположенных во всех отделах ее тела: голове, груди и брюшке.
Для отыскания источника медосбора пчеле присущи хорошо развитые органы чувств: обоняния, осязания, вкуса, слуха, зрения и чувство времени (своего рода часы). Этот портативный «управленческий» »комплекс состоит из видоизмененных нервных клеток, специализированных на восприятии строго определенного раздражения. Клетки воспринимают различного рода «сигналы» через глаза, антенны-усики, слуховые, обонятельные и осязательные рецепторы. С помощью органов обоняния пчела хорошо улавливает в радиусе 1,5—2,0 км и более запах цветков и быстро находит их.
У пчелы имеются 2 больших фасеточных глаза и 3 простых, а всего 5 глаз. С помощью простых глаз пчела ориентируется в темноте, а фасеточных — смотрит вдаль. Каждая фасетка глаза (их по 4—5 тыс.) воспринимает предмет мозаично, т. е. его незначительную часть, и передает в «суммирующее» устройство, изображающее весь предмет с его мельчайшими подробностями.
Пчела видит в окружающем пространстве не хуже человека, но не все цвета, какие воспринимает человеческий глаз, она улавливает. Особенно хорошо она различает синий, голубой и желтый цвета, а в белом улавливает даже ультрафиолетовые оттенки.
В отличие от зрения человека пчела при полете пользуется поляризованным светом, т. е. ориентируется по солнцу.
Пчелы хорошо различают форму предметов, напоминающих лепестки, цветки, крону дерева. Однако такие геометрические фигуры, как треугольник, квадрат, прямоугольник и др., пчелы не воспринимают.
Хотя пчела выполняет свои функции инстинктивно, однако же при опасности она принимает ответные действия. В этом ей помогает нервная система. Нервная система пчелы состоит из 3 разделов: центрального, периферического и вегетативного. В ответ на раздражения нервная система приводит в действие простые и сложные рефлексы — врожденные или наследственные, т. е. пчела улетает или пускает в ход жало.
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 и т. д.
С помощью пищевого условного рефлекса пчел «дрессируют» на Опыление желаемой сельскохозяйственной культуры (например, клевера).
Однако условный рефлекс к своему хозяину-пчеловоду выработать нельзя, слишком мал срок жизни пчел. Тем не менее установлено, что опытных пчеловодов пчелы меньше жалят, чем начинающих. Секрет простой: ухаживая за пчелами, они знают, что раздражает их, и не допускают отклонений от нормы.
Кровь пчелы — бесцветная жидкость, в ней нет красных кровяных клеток — эритроцитов. В отличие от крови высших животных, кровь пчелы называют гемолимфой. Она разносит по всему телу питательные вещества, а удаляет из него продукты распада, способствует газовому обмену между клетками, обеспечивает постоянство кислотности, играет теплорегулирующую роль в организме. Гемолимфа может вырабатывать иммунитет — невосприимчивость ко многим заболеваниям.
У пчелы система кровообращения незамкнутая. Пройдя брюшко и грудь, в голове система размыкается, и гемолимфа дальше направляется грудной и брюшной диафрагмами. Движение гемолимфе дает пятикамерное сердце (спинная аорта). В минуту сердце пчелы делает 60—70 сокращений (ударов), в полете — 100, а после полета — 140—150.
Дыхание обеспечивает доставку кислорода по всем органам, тканям и клеткам тела, где питательные вещества соединяются с кислородом (окисляются) и выделяют тепло, необходимое для нормальной жизнедеятельности. Одновременно по этой же системе удаляется большая часть конечных продуктов распада углеводов и жиров — углекислый газ и вода.
Внутрь организма пчелы воздух поступает через небольшие отверстия — дыхальца, 6 пар которых расположены на брюшке и 3 пары — на груди. Через третью пару дыхалец пчела выдыхает углекислый газ и водяные пары. Дыхальца соединены с 3 парами воздушных мешков, расположенных в голове, груди и брюшке (выполняют роль легких), а от воздушных мешков по всему телу пчелы расходятся трахеи, которые заканчиваются трахеолами.
В 1 минуту пчела делает 40 дыхательных движений, а после полета — 120—150.
Пчела питается медом (нектаром) и пергой (пыльцой). В состав этих продуктов входят все минеральные вещества, витамины, аминокислоты, белки, жиры, необходимые для ее жизнедеятельности.
В том случае, когда пища предназначается для хранения или переработки, пчела ее приносит в улей в медовом зобике, а затем «перекачивает» в ячейку. За время перелета от источника медосбора до улья часть пищи из медового зобика через клапан поступает в среднюю кишку (как горючий материал). Этот корм компенсирует расход мускульной энергии. В передней части средней кишки клетки выделяют пищеварительный сок, а в задней части — усваивают составные части пищи (исполняет функции желудка). Клапан средней кишки пропускает непереваренные остатки пищи в заднюю кишку. Тонкий отдел кишечника образует прямую кишку, где скапливаются экскременты, которые сохраняются у пчелы весь зимний период благодаря выделяемой ферментами ректальных желез каталазе.
К переднему отделу кишечника примыкают 4 парные железы: верхнечелюстная, глоточная, заднеголовная и грудная. С помощью секретов, выделяемых этими железами, пчела «готовит» маточное молочко, инвертазу для переработки нектара в мед, секрет, растворяющий воск и прополис, кристаллы сахара, а также для увлажнения язычка и ложечки хоботка.
Между задней частью средней кишки и тонким отделом задней кишки имеются мальпигиевы сосуды, которые выполняют роль почек. Эти сосуды поглощают из гемолимфы продукты распада — мочевую кислоту, мочекислые соли, которые попадают затем в прямую кишку и через анальное отверстие вместе с экскрементами выбрасываются пчелами во время облета.
Заготовка пищи. К моменту переключения пчел на заготовку кормовых запасов (медосбор) они избавляются от лишней массы за счет дегенерации восковы-делительных желез, уменьшения объема средней кишки.
При необходимости пчелы вылетают из улья, когда наружная температура воздуха находится в пределах 4—6°С. Очистительный облет они совершают обычно при 12—14°С, а медосбором занимаются при 15—20°С. Это оптимальные пределы интенсивного нектаровыделения растениями, особенно, если они совпадают с оптимальной влажностью воздуха. В период отсутствия медосбора или нелетной погоды пчелы занимаются ульевыми работами более продолжительный срок своей жизни, а с его наступлением сборщицами нектара и пыльцы становятся пчелы в более раннем возрасте.
Из приведенного примера можно сделать вывод о о том, что у пчел отсутствует стереотип на выполнение работ, связанных с условиями погоды. На долю лётных пчел в период главного медосбора приходится 50—60% состава пчелиной семьи.
Прежде чем пчелиная семья переключится на медосбор, ей поступает информация от пчел-разведчиц, в каком направлении открылся медосбор, расстояние до него. В это время пчелы-сборщицы находятся как бы «на старте» и ждут сигнала от пчел-разведчиц. Наконец первая пчела-разведчица прилетает в улей и сигнальными движениями, которые пчеловоды в недалеком прошлом называли «танцами пчел», извещают семью о своем открытии «медового месторождения». Она в быстром темпе совершает по соту полукруг, затем проходит по прямой линии, виляя брюшком, и снова делает полукруг, но в обратном направлении. Если записать «танец» пчелы на бумаге, то получится вытянутая цифра «восемь». Для тех пчел, какие не успели приблизиться во время сигнальных движений, пчела-разведчица повторяет много раз последующие виражи. При этом в ритуал «танца» входит обязательное вовлечение окружающих пчел-сборщиц. Они повторяют аналогичные движения вслед за разведчицей, касаются усиками ее брюшка, а иногда берут от нее принесенный корм. Под влиянием сигнальных движений разведчицы пчелы-сборщицы приходят в возбужденное состояние. Отдав принесенный нектар пчелам, разведчица снова отправляется в полет, а за нею устремляются пчелы, мобилизованные ею вновь.
Пчелы-разведчицы изо дня в день, из часа в час продолжают вести поиск новых источников медосбора, где интенсивнее нектаровыделение или выше концентрация Сахаров в нектаре.
Случается и так, что непогода прерывает медосбор и прилетевшие за нектаром пчелы-сборщицы удаляются ни с чем. И в этом случае пчелы-разведчицы продолжают «вести наблюдения» за растениями до возобновления ими нектаровыделения, о чем немедленно сообщают в свои семьи.
Пчелы-сборщицы передают принесенный нектар пчелам-приемщицам, а те сначала разливают его в ячейки (чтобы быстрее испарялись излишки воды) и начинают превращать нектар в мед. Нектар состоит в основном из углеводов, в которые входят сахара: глюкоза, фруктоза и сахароза, а также (в отдельных его видах) ксилоза, галактоза, манноза, мальтоза, трегалоза, мелибиоза, раффиноза и мелизитоза, а также аминокислот, витаминов, неорганических элементов, ароматических и красящих веществ, а также примеси пыльцы, дрожжевых и плесневых грибков. Белки представлены ферментами (глюкозиада, протеаза).
При забирании нектара пчелой к нему примешивается секрет ее нижнечелюстных желез, содержащий белковые вещества, а среди них — ферменты, углеводы, жиры, витамины, органические кислоты, минеральные элементы. Они активно влияют на набор и количество компонентов в содержимом зобика пчелы. Появляются мальтоза и сахара, из нектара усиленно удаляется вода. С этой целью пчелы размещают нектар на возможно большей площади ячеек, чтобы увеличить поверхность испарения. В этот момент они много раз забирают его из ячейки и выпускают, добавляя новые порции секрета желез. В нектар попадает дополнительное количество пыльцы, дрожжевой микрофлоры.
Ферменты-карбогидразы расщепляют молекулу сахарозы на глюкозу и фруктозу, образуют из этих Сахаров новые олигосахариды. Из углеводов и аминокислот получаются ароматические и красящие вещества, из фруктозы — оксиметилфурфурол. Концентрируются белки, ферменты, небелковые азотистые соединения, органические кислоты, минеральные вещества, витамины. Таким образом, мед созревает в течение 3—8 дней, а вместе с этим существенно изменяются физические, физико-химические, органолептические, биологические и фармакологические свойства нектара, превратившегося в пчелиный мед.
Незрелый мед содержит 25—35% воды. Когда мед пчелы доведут до кондиции, в нем остается всего лишь 20—22%, реже — 24% воды. В таком виде мед может сохраняться при относительной влажности воздуха в хранилище 56—60%. Однако таких хранилищ в природе встречается мало, поэтому пчелы применяют дополнительные «консерванты» — запечатывают зрелый мед восковыми крышечками, которые не пропускают ни влагу, ни воздух. Если такая консервация нарушается механическим воздействием, то мед, поскольку он продукт гигроскопичный, впитывает из воздуха влагу, разжижается и начинает бродить, т. е. для пчел становится непригодным. Поэтому нельзя хранить мед в сырых помещениях, тем более недостаточно упакованным. Мед очень легко впитывает в себя посторонние запахи и трудно от них освобождается. Пчелиная консервация меда предотвращает такого рода последствия. В раскопках находили мед в сотах, хранившийся несколько веков.
Труднее поддается хранению пыльца, собранная пчелами с цветков растений. Для пчел пыльца — это белковый корм, как называют пчеловоды, «хлебина». Пыльца — скоропортящийся продукт. Пчелы, когда еще собирают ее на цветках, сразу же начинают консервировать, т. е. добавляют нектар и секрет, выделяемый их железами. В улье пчелы пыльцу незамедлительно превращают в пергу: продолжают насыщать ее нужными элементами, равномерно складывают комочки в ячейки, вытесняют воздух, утрамбовывая пыльцевую массу головками. Когда ячейка будет заполнена на 2/3 ее высоты пергой, пчелы заливают ее медом, а потом запечатывают воском. В таком виде перга не портится при любой относительной влажности воздуха.
Однако следует помнить, что при отрицательной температуре перга теряет многие свои качества.
За весенне-летний период одна пчелиная семья потребляет от 20 до 30 кг пыльцы.
Роль пчелиной матки в семье. Матка — полноценная самка, продолжательница пчелиного рода. В недалеком прошлом некоторые исследователи приписывали пчелиной матке роль «королевы матриархального общества» или полновластной хозяйки в улье. На самом же деле она является равноправной особью, всецело зависит в своих действиях от рабочих пчел и фактического состояния семьи.
Матка живет до 5 лет, но хозяйственно полезной она бывает только 2 года.
Для выращивания матки пчелы строят роевые маточники, которые по форме похожи на желуди. Когда же пчелиная матка из семьи внезапно исчезает (погибнет), пчелы выводят себе свищевую матку из обыкновенной однодневной пчелиной личинки. Вокруг этой личинки они разгрызают челюстями окружающие ячейки, выбрасывают из них расплод и строят мисочки, а затем превращают их в маточники (рис. 6).
Рис. 6. Соты с роевыми (а) и свищевыми (б) маточниками
В разгар сезона матка откладывает до 2,5 тыс. яиц в течение суток, общая масса которых превышает ее собственную. Вместе с тем сила пчелиной семьи по количеству в ней пчел зависит в основном от качества матки. Чем плодовитее и моложе матка, тем сильнее семья, а сила семьи определяет уровень медосбора. Качество пчелиной матки определяют и по ее работе. Молодые матки обычно сплошь засевают яйцами соты, а старые — делают засев пестрым (рис. 7).
Приоритет в росте и развитии семьи принадлежит матке, но отсутствие надлежащих условий в семье (кормов, утеплений, необходимое количество сотов) и недостаток пчел-кормилиц могут «блокировать» ее биологические возможности, и семья будет слабой.
Рис. 7. Расплод молодой (а) и старой (б) маток
Личинку и куколку матки пчелы кормят исключительно маточным молочком, тогда как личинку пчелы с 4-го дня ее жизни они питают грубым кормом — медом и пергой. При этом личинку, предназначенную на воспитание матки, обеспечивают маточным молочком впрок и так обильно, что она перед запечатыванием маточника буквально плавает в этом молочке. Помимо высокой питательности маточное молочко содержит особые гормоны, стимулирующие развитие половой системы матки и формирование ее экстерьера. За период личиночной стадии развития масса матки увеличивается почти в 2 тыс. раз. Развитие матки продолжается 16 — 17 дней, тогда как рабочей пчелы — 21 день.
Вышедшая из маточника матка прежде всего разыскивает не капельку меда, чтобы утолить голод, а маток-соперниц. Если она окажется сильнее своей соперницы, то, изловчившись, вонзает в нее жало, и поединок заканчивается в ее пользу. Бывает и наоборот. Когда соперницы оказываются еще в маточнике на созревании, жало бдительной матки достает их и там.
Иногда пчелы препятствуют уничтожению всех маточников, так как во время брачного вылета матка может потеряться и пчелы будут лишены возможности вывести себе новую (из-за отсутствия молодых личинок). В этом случае соперницы встречаются после оплодотворения первой из них, и поединок, как правило, заканчивается в пользу оплодотворенной.
После 2 ориентировочных вылетов из улья матка фиксирует свое местонахождение и в возрасте 7—15 дней она снова вылетает (если ей позволяет погода). На этот раз для встречи с трутнями. Это происходит обычно в середине дня. Вылетевшая из улья матка, сопровождаемая несколькими сотнями рабочих пчел, устремляется на предельной скорости вдаль. И догнать ее может самый сильный трутень. Как видно, природа позаботилась о полноценном в физическом отношении потомстве.
Лишь 2 десятилетия назад советские ученые установили полиандрию у пчелиных маток, т.е. многомужество. В 2—3 брачных вылета матку осеменяет не 1 трутень, а от 4 до 10. Последний трутень, осеменивший матку (как и предыдущие), является жертвой полового акта. Матка возвращается в улей со «шлейфом» (половым органом трутня), от которого пчелы помогают ей освободиться.
Примечательно то, что пчелиная матка, осемененная в одно время трутнями, навсегда сохраняет в своем семяприемнике их сперматозоиды живыми. При этом расходует она их «по своему усмотрению».
На 3-й день после осеменения матка начинает откладывать в пчелиные ячейки яйца оплодотворенные, а в трутневые — неоплодотворенные. Процесс оплодотворения яиц происходит во время их прохождения по непарному яйцеводу.
Иногда случается так, что пчелиной матке вылететь из улья на брачную встречу с трутнями мешает ненастье. Если погода не позволит ей этого сделать в течение 20 дней, то матка обычно остается неосемененной и будет откладывать только неоплодотворенные яйца, из которых разовьются трутни. Такая семья существовать не сможет.
Каждый пчеловод должен быть осведомлен о процессах осеменения маток и оплодотворении яиц, чтобы избежать очень серьезных ошибок при проведении племенной работы. Нельзя, например, очень долго ожидать откладки молодыми матками яиц. К тому же оплодотворенные яйца не отличаются чем-либо по внешним признакам от неоплодотворенных. Следовательно, окончательно убедиться в том, что они оплодотворенные, можно только тогда, когда пчелы начнут запечатывать расплод (по высоте восковых крышечек).
В роевую пору, когда семья собирается разделиться, пчелы строят на нижних окраинах сотов много роевых мисочек и матка откладывает в них яйца. За 5 дней до выхода первой матки из маточника рой вместе со старой маткой покидает гнездо.
Роль трутней. Трутни — это самцы, временные члены пчелиной семьи. Они появляются лишь в мае (от нескольких сотен до нескольких тысяч).
В отличие от мужских представителей животного мира трутни не наделены защитными функциями, т.е. не имеют жала. Трутни появляются во второй половине весны, когда в природе обилие цветов и хорошо пригревает солнышко. Их воспитывают пчелы в течение 24 дней из неоплодотворенных яиц, отложенных маткой в трутневые ячейки. Выходит, что у трутней нет отцов? Да, это так и есть! В науке такое необычное явление, когда индивидуум рождается без участия мужского семени, известно под названием партеногенеза. Однако каких-либо отрицательных влияний на потомство оно не оказывает. Сами же трутни являются полнокровными продолжателями пчелиного рода, и ни одна пчела, ни одна матка не могут появиться на свет без его семени.
Поскольку молодых пчелиных маток на обычных пасеках бывает не так уж много, то и трутней в каждой нормальной семье нарождается всего лишь по нескольку сотен.
Половозрелым трутень становится в 10-дневный срок. Он наделен отличным зрением, превосходной силой и аэродинамическими возможностями, чтобы легко находить пчелиную матку в воздухе. Особенно хорошо трутень воспринимает запах маточного вещества, который издает матка.
Имея хорошие физические данные, трутень не страдает отсутствием аппетита: 3 пчелы подают корм, а он съедает, что называется, за «один присест». При этом пчелы явно «балуют» трутней особо трогательным вниманием — кормят обычно их сами, что называется «с ложечки». Как не говорите, а все-таки они весьма нужные члены семьи.
На прогулку трутни выходят в середине дня, а иногда их можно увидеть и в вечерние часы. В отличие от пчелиного мелодичного полета звук летящего трутня «басовитый», а на прилетную доску улья опускается с полета грузно, будто падает.
Люди часто говорят, что трутень — это бездельник, но с таким мнением полностью согласиться нельзя. Кое-что необходимо сказать в его защиту.
Во-первых, не будь трутней, не могло бы быть ни пчел, ни маток, хотя для некоторых из них выполнение этой «святой» обязанности завершается смертью.
Во-вторых, разве трутень виноват, что природа не наделила его «инструментом» для выполнения различных операций? Он ведь не имеет на своих ножках ни корзиночек, ни гребешочков, ни щеточек для сбора пыльцы, да и его медовым зобиком нектара много не принесешь — очень уж он мал. Даже самому не хватает имевшегося запаса, чтобы вволю поесть. Вот и приходится ждать, когда пчелы покормят. Нет у него и развитых желез для выделения молочка или воска, переработки нектара в мед и т. д. Какие же семейные дела он может выполнять, не имея природных приспособлений?
В-третьих, трутень — временный член семьи и немало этим «экономит» кормов. При его аппетите, будь он постоянным, мог бы оставить без запасов всю семью. И наконец, коль трутень много потребляет меда, последний не исчезает бесследно, а превращается в тепловую энергию, необходимую для обогрева расплода в гнезде, хотя эта обязанность и возложена на рабочих пчел. Когда завершается медосбор и природный прогноз пчел «не обещает» его возобновления, пчелы первым делом прекращают кормить трутней. Достаточно бывает подержать их голодными 2—3 суток, чтобы трутни ослабли физически. Пчелы «предусмотрительно» оттесняют их от кормов на пустые соты или к холодной стенке улья. Когда трутни без пищи совсем ослабеют, пчелы выбрасывают их из ульев. Упавшие вблизи ульев трутни вскоре умирают, а те из них, которые еще имеют силу, пытаются попасть в другую семью. И такие семьи находятся, но чаще всего неполноценные: либо в них нет матки, либо их «разграбили» пчелы-воровки.
Опытные пчеловоды осенью определяют нормальные семьи на пасеке по наличию умерших трутней вблизи прилетной доски. Этот признак свидетельствует о благополучии пчелиной семьи.
Развитие пчелиной семьи. В конце апреля, после частичной замены перезимовавших пчел молодыми, количество пчел в семье начинает быстро увеличиваться. В это время в семьях массой до 2 кг наблюдается прямая зависимость между количеством пчел и количеством выращиваемого расплода. В более сильных семьях такая зависимость нарушается, несмотря на то что расплода в сильных семьях больше, чем в слабых. Сила пчелиных семей в этот период определяется многими причинами: состоянием погоды и медосбора, яйценоскостью матки и отходом пчел. Благодаря высокой яйценоскости маток число нарождающихся пчел в это время значительно превышает число отмирающих, что и приводит к росту семей. Следует сказать, что матка, как правило, откладывает такое количество яиц, которое могут воспитать пчелы-кормилицы.
Откладка яиц маткой. Перед откладыванием яйца в ячейку матка осматривает ее, а затем, если ячейка окажется подготовленной, опускает брюшко и откладывает яйцо. На откладку 1 яйца матка тратит 10—12 с. Отложив некоторое количество яиц (20—30 шт.), матка останавливается на соте для приема пищи и отдыха. Чем выше яйценоскость матки, тем большее количество пчел ее кормит. Если матка продолжительное время не может найти свободной ячейки, то она может потерять яйцо, которое пчелы обычно съедают. При увеличении расплода в гнезде матка затрачивает значительное количество времени на отыскивание свободных ячеек.
Сроки развития пчелы, матки и трутня. Все особи пчелиной семьи (матка, рабочая пчела и трутень) в процессе развития проходят определенные стадии, продолжительность которых у разных особей различна (табл. 1).
1. Сроки развития особей пчелиной семьи, дней
В отложенном маткой в ячейку яйце в течение 3 дней совершаются сложные процессы эмбриогенеза, в результате чего под оболочкой яйца формируется личинка. Личинка освобождается от оболочки яйца, и пчелы начинают ее кормить молочком. Причем личинка будущей матки получает в качестве корма только молочко, в то время как личинки рабочих пчел и трутней в конце третьих суток переводятся на более грубый корм с прибавлением перги и меда.
В результате усиленного питания личинка быстро растет: масса ее в течение 6 дней увеличивается примерно в 1 тыс. раз. Тело личинки покрыто тонкой хитиновой оболочкой, поэтому рост ее возможен только при условии периодического сбрасывания хитиновой шкурки. В течение личиночного периода происходит 4 линьки.
К концу 6-го дня личинка рабочей пчелы выпрямляется, и пчелы запечатывают ячейку с личинкой крышечкой из воска, смешанного с пергой. В запечатанной ячейке личинка прядет кокон, а по завершении этой работы становится неподвижной. В это время происходит перестройка всех личиночных органов и формирование новой стадии развития — куколки. Куколка по внешнему и внутреннему строению очень похожа на взрослую особь. К концу развития куколка темнеет, у нее появляются крылья, и из ячейки выходит молодая пчела. Сроки развития особей зависят как от характера их питания, так и показателей микроклимата улья. При низкой температуре сроки развития всех особей удлиняются, при более высокой — укорачиваются.
Знаете ли вы...
...что пчелы — «математики». Соты, построенные ими, отличаются точностью размеров, строгостью и правильностью форм. Они избрали самую рациональную геометрическую форму — шестигранник с трехгранной пирамидой опрокинутых ромбиков на ее дне. При этой форме образуется самое плотное примыкание ячеек друг к другу и, следовательно, экономится место застройки, обеспечивается наивысшая прочность этих хрупких построек. О рациональности форм пчелиных ячеек говорит и тот факт, что древнегреческие ученые в своих двухлетних поисковых расчетах пришли к выводу: в природе нет более экономного по расходу материала и более прочного вместительного сосуда, чем пчелиная ячейка со строго постоянными размерами. Тупые углы ромбиков всегда равны 109°28', а острые — 70°31'.
...что пчелы — «индикаторы» при определении степени загрязнения окружающей среды. Так считают сотрудники Института микробиологии Болгарии. В отличие от службы контроля пчелы ежедневно могут брать пробы воздуха, воды и пыли, оседаемой на цветы растений в радиусе 3 км, вместе с принесенной в улей пыльцой и нектаром. Человеку остается лишь самое легкое дело — сделать пробам химический анализ.
...что пчелы — «геологи». Ученые Англии установили, что по химическому составу пыльцы, принесенной пчелами в улей, можно определить характер почвы, на которой растут пыльценосы, что позволяет использовать пчел для поиска месторождений меди, железа, благородных металлов.
...что пчелы обладают цветным зрением. По исследованиям австрийского доктора Фриша, они видят не только цвета, какие воспринимает человеческий глаз, но и до 30 их оттенков, неуловимых зрением человека. Однако предпочтительнее пчелы относятся к белому, голубому и желтому. Красный цвет они путают с черным. Вот почему принято красить ульи в предпочтительные цвета.
Американский ученый Дж. Л. Гулда в последнее время установил, что особенно быстро пчелы находят пищевые источники, окрашенные в фиолетовый цвет,
...что пчелы могут стать даже «контрабандистами». В годы второй мировой войны пчеловод-итальянец, живший рядом со швейцарской границей, хотел продать 80 кг меда соседу, проживающему на территории Швейцарии. Однако по законам военного времени экспорт из Италии был запрещен. Тогда швейцарец подвез к границе своих пчел, а итальянец — мед. Пчелы, не знавшие границ, сделали свое дело, и продажа меда состоялась.
...что пчелы поддаются «дрессировке». В одном хозяйстве мед в кадках хранился по соседству со складом горюче-смазочных материалов и вскоре впитал в себя их «аромат». Оставалось одно: вернуть весь мед пчелам для его вторичной переработки. Находка медосбора пчелам явно понравилась: 2 т в течение 2 дней «перекочевали» в ульи, а на 3-й день пчелы устремились на поиски «бензинового» меда и с яростью напали на нефтебазу, находившуюся в 2 км от пасеки. Неописуемый пчелиный террор в отношении работников базы продолжался до тех пор, пока пчел не увезли на 8 км от нефтебазы.
...что вылетающая из улья пчела несет слабый отрицательный электрический заряд. В ходе полета она создает вокруг себя электрическое поле, а заряд сменяется на положительный и усиливается до 1,5 — 1,8 вольт, особенно в ясную погоду.
По мнению американского энтомолога Э. Эриксона, разность потенциалов между цветком и пчелой необходима для магнитного притяжения пыльцевых зерен к волосяному покрову пчелы. Электрический заряд вернувшейся в улей пчелы вместе с тем служит своеобразной информацией о местонахождении источника медосбора, расстоянии до него.
...что пчелы — «чемпионы» по обонянию. Они воспринимают и различают запахи в тысячу раз сильнее, чем человек. В поисках источника медосбора пчела за километр и более чувствует ароматы цветов и среди них — лучшие по содержанию нектара.
...что пчелы — «синоптики». Перед дождем, как по «команде», они дружно возвращаются в улей. Ученые объясняют это явление тем, что до прихода дождя или бури атмосфера сильно насыщается электричеством и статический заряд у пчел сразу же возрастает. Он-то и служит им сигналом тревоги, опасной обстановки, призывающим к возвращению в улей.
...что пчелы — «скульпторы». Их «заказчик», старейший уральский пчеловод Н. В. Давыдов из Красноуфимска, используя инстинкт пчел, связанный со строительством восковых ячеек и сотов, вырезает трафареты, имеющие тупые углы 109°29', а острые — 70°23' (равные размерам ромбиков в пчелиных ячейках), а пчелы лепят по ним фигуры и буквы.
...что ближайший «родственник» пчелиных — шмель, имеющий латинское название «бомбус», является парадоксом в науке. Исследуя аэродинамические данные шмеля, американские ученые пришли к выводу о том, что масса тела, его обтекаемость и многие другие признаки не позволяют ему летать, а он летает.
...что пчелиную матку постоянно окружает «свита» из 8—12 пчел, расположенных вокруг нее в 1 ряд. Пчелы «свиты» повернуты к ней головками, причем они непрерывно заменяются другими. Основная роль «свиты» заключается в кормлении матки молочком. Для принятия пищи матка периодически останавливается, прерывая яйцекладку, и протягивает свой хоботок к пчелам. Только при наличии «свиты» матка интенсивно откладывает яйца.
...что жало у пчелиной матки служит яйцекладом. Не было случая, чтобы пчелиная матка ужалила человека. Однако ее жало становится грозным оружием в борьбе со своими соперницами.
...что выходящие из улья на прогулку или в брачный полет трутни имеют в своих медовых зобиках по 30 мг меда, а возвращаются обычно «на нуле». Выходит, только на «прогулочные» полеты, вылетая трижды за день, они расходуют за свою жизнь (2 мес) более 5 кг меда.
Вот почему технически грамотные пчеловоды стремятся иметь на своей пасеке лишь необходимое количество трутней, но с хорошими племенными задатками.
...что трутни — по своей природе космополиты, не знают каких-либо родственных границ и могут свободно входить в любую семью пчел, как «домой», включая соседние пасеки.
...что трутень в личиночной стадии больше привлекает клещей варроатоза, чем рабочие пчелы. На этом основан один из зоотехнических приемов борьбы с этой болезнью.
...что хороший лет трутней в послемедосборный период у отдельных семей указывает на наличие в этих семьях неплодных маток, а иногда на их отсутствие.
...что в природе встречаются трутни-альбиносы — с белыми глазами.
...что опытные пчеловоды стремятся получить от самых продуктивных пчелиных семей ранних трутней и ранних маток, чтобы до обычного массового появления трутней в рядовых семьях обеспечить целенаправленное скрещивание и получить высокопродуктивное потомство пчел.
...что многие века люди вели спор о том, кто в огромном семействе пчел является хозяином: матка, группа пчел или трутни. Вероятно, все участники многовековых дискуссий были бы крайне разочарованы, когда узнали бы, что хозяина нет вообще. Есть инстинкт, который выполняет функции хозяина, т.е. «повелевает» их жизнедеятельностью.