Приспособленность к зимовке и зимостойкость пчел

В отличие от других насекомых, в том числе и тех, которые ведут общественный образ жизни, пчелиная семья в зимний период не впадает в спячку. Особи пчелиной семьи активны в течение года, хотя степень их активности может значительно колебаться в зависимости от времени года и жизнедеятельности особей в семье.

Пчелы, как и многие другие виды животных, способны приспосабливаться к сезонным изменениям. В одних животных приспособлением к выживанию в неблагоприятных зимних условиях является спячка, в некоторых — анабиоз, а у пчел — зимний покой.

Организмы, впадающие в состояние анабиоза, почти полностью прекращают все жизненные процессы (семена растений, споры бактерий и др.), а после создания необходимых условий жизненные процессы в них возобновляются.

Спячка, или оцепенение, отличается от состояния анабиоза тем, что при этом всегда продолжаются жизненные процессы, хотя и очень замедленные. Находясь в таком состоянии, животные не могут питаться и их жизнь поддерживается лишь за счет запасов питательных веществ, накопленных перед спячкой в виде жира и др.

Поодинокие медоносные пчелы начинают цепенеть при температуре ниже 10 °С. При недлительном воздействии низкой температуры и последующем ее повышении жизнь пчелы может восстановиться. Если же действие холода было продолжительным, то могут произойти необратимые изменения, которые приведут к ее гибели. Поскольку медоносные пчелы ведут общественный образ жизни, зимуют они в виде клуба, где находятся в состоянии зимнего покоя и живут за счет запасов корма, собранного в течение лета. Зимний покой — это такой период в жизни пчелиной семьи, когда в организме пчел происходит замедленный обмен веществ с минимальным расходом корма.

По данным М. В. Жеребкина, в процессе подготовки пчел к зиме большое значение имеет жировое тело, от степени развития которого зависит продолжительность жизни зимующих пчел. Пчелы, выведенные осенью и не принимавшие участия в выкормке расплода, сохраняют высокий уровень развития жирового тела в течение зимы. Однако запасных питательных веществ даже у этих пчел для восполнения всех энергетических затрат пчелиной семьи в течение зимы недостаточно, поэтому пчелы непрерывно употребляют запасы меда. Хотя расход корма в период зимнего покоя минимальный, за зимний период в пищеварительном канале пчелы накапливается большое количество непереваримых остатков пищи. Это объясняется тем, что в течение периода зимовки пчелы не испражняются, кроме случаев наиболее неблагоприятной зимовки. По мере накопления каловых масс усиливается выделение ректальными железами фермента каталазы в просвет прямой кишки. Каталаза постоянно содержится в содержимом задней кишки пчел. Существует прямая зависимость между степенью функционирования ректальных желез и результатами зимовки пчел. У более зимостойких пород пчел, т. е. у тех, которые в процессе эволюционного развития приспособились к условиям длительной безоблетной зимовки в течение 5—7 месяцев, активность каталазы в период подготовки к зиме увеличивается больше, чем у пчел слабозимостойких пород. Семьи, для пчел которых осенью характерна высокая активность каталазы, хорошо зимуют.

Результаты зимовки свидетельствуют о том, что ректальные железы пчелы в зимний период выполняют защитную роль, предотвращая вредное влияние веществ, которые образуются при длительном нахождении кала в кишечнике (в прямой кишке создается кислая среда, препятствующая развитию гнилостных микроорганизмов). Чем активнее каталаза, тем выше зимостойкость пчелиных семей. Наиболее высокая активность каталазы у башкирских зимостойких пчел, самая низкая наблюдается у серых горных кавказских пчел, наименее зимостойких из всех изученных пород (Г. Ф. Таранов).

Состояние пчел весной во многом определяется тем, как пчелы выдержат самый трудный период в их жизни — зимовку. Зимостойкость пчел определяют весной по нескольким показателям. Одним из таких показателей является расход корма за зимний период. Обычно пчелы при оптимальных условиях зимовки экономно расходуют кормовые запасы, но сильная семья расходует корма больше, а слабая меньше. Поэтому при оценке зимостойкости берут во внимание не общий расход корма, а его расход на улочку перезимовавших пчел.

Одним из важных показателей зимостойкости пчел при конкретных условиях зимовки является чистота гнезд. Иногда сильная опоношенность может быть вызвана использованием недоброкачественного корма или заболеванием нозематозом. Поражение пчел нозематозом резко усиливается с началом откладки маткой яиц, что особенно заметно у слабозимостойких пород пчел. Заболевание не только сильно ослабляет пчелиные семьи, но нередко вызывает их гибель. Поэтому зимостойкость пчелиных семей в значительной степени зависит от стойкости к нозематозу.

Важным показателем зимостойкости пчелиных семей является степень их ослабления за период зимовки. Зимой, как правило, погибают старые пчелы, а также больные (пораженные нозематозом, варроатозом и другими болезнями). Хорошо перезимовавшие семьи весной по силе почти не отличаются от осенних. Плохо перезимовавшие семьи весной значительно слабее, чем осенью.

Весной качество зимовки определяют по количеству расплода в семьях, их росту и развитию. Ослабленные семьи выкармливают мало расплода и долго остаются слабыми. Семьи, которые за период зимовки сохранили силу, чистые гнезда, весной бурно развиваются и быстро наращивают силу.

На результаты зимовки значительно влияют и другие факторы, например, соотношение молодых и старых пчел в семье, приспособленность разводимой на пасеке породы пчел к конкретным условиям, условия окружающей среды (колебания температуры, продолжительность зимовки и др.).

Формирование зимнего клуба и условия благополучной зимовки. Осенью с наступлением устойчивого похолодания активность пчелиной семьи резко снижается. Вылеты пчел прекращаются, они собираются в гнезде в виде плотного скопления (зимний клуб).

Время образования клуба пчел осенью определить довольно сложно, так как это зависит не только от внешней температуры, но и от состояния семьи (наличия расплода, силы семьи и др.). Бывают случаи, что пчелы не вылетают из улья при температуре 18 °С, если в этом нет необходимости, в то же время иногда пчелы вылетают при температуре 10 °С, а весной иногда на короткое время пчелы вылетают даже при температуре 6-8 °С.

Осенью в слабых семьях клуб начинает образовываться при температуре наружного воздуха 13—14 °С, а в сильных — иногда при б °С. Сначала клуб довольно рыхлый, неплотный, но при дальнейшем понижении температуры наружного воздуха размеры его уменьшаются и он становится более плотным. Способность формировать зимний клуб — одно из основных биологических приспособлений пчел к выживанию в неблагоприятных зимних условиях. Осенью клуб обычно формируется против леткового отверстия, при зимовке в одном улье двух пчелиных семей клуб каждой из них формируется ближе к перегородке, что способствует их взаимному обогреву. В нормальных условиях клуб, как правило, формируется на пустых ячейках сотов в улочках под кормовыми запасами. По мере потребления корма в зимний период клуб медленно движется снизу вверх, а также в сторону вдоль улочек. Чтобы пчелы не погибли от голода, на пути их перемещения всегда должен быть мед. Пчелы передвигаются и в самом клубе: с поверхности к его центру и наоборот. Эта особенность также является важным биологическим приспособлением, поскольку температура внутри клуба значительно выше, чем в его оболочке. Если в центральной части клуба в точках, наиболее удаленных от его оболочки (тепловой центр клуба), температура достигает 28—32 °С (Г. Ф. Таранов), то с удалением от центра она постепенно снижается и в толще корки может составлять 6—10 °С. К концу зимовки температура в центре клуба устройчиво повышается, достигает 32—33 °С и матка начинает яйцекладку.

Для благополучной перезимовки большое значение имеет не только поддержание пчелами оптимального теплового режима в клубе. В зимнем клубе пчелы поддерживают также определенный газовый режим. Известный украинский пчеловод, изобретатель первого в мире рамочного улья П. И. Прокопович отмечал, что воздух в пчелином гнезде бывает настолько насыщен углекислотой, что в нем гаснет свечка (известно, что открытый огонь свечки, спичек гаснет при содержании углекислоты в воздухе 10%). Многие исследователи указывают на то, что внутри зимнего клуба концентрация углекислого газа достигает 3—4% при концентрации кислорода около 18%. Приспособленность пчел к высоким концентрациям углекислоты имеет важное значение в период зимовки. Повышенное содержание углекислоты замедляет обмен веществ, что способствует меньшему потреблению корма пчелами и предупреждает переполнение кишечника пчел.

В процессе дыхания пчелы, кроме углекислоты, выделяют большое количество водяных паров, которые частично выходят через отверстия и конденсируются в улье. При повышении температуры в зимовнике и повышенной вентиляции гнезд водяные пары в большем количестве выходят из улья, вследствие чего пчелам не хватает воды, они начинают беспокоиться, выскакивают из ульев и гибнут. При недостаточной вентиляции водяные пары остаются в улье, вследствие чего соты покрываются плесенью, стенки улья становятся влажными, создаются условия для брожения меда.