Расположение и структура сотов в естественном гнезде
В природных условиях медоносная пчела живет в разного рода укрытиях — дуплах деревьев, расщелинах скал и т. п., где отстраивает несколько параллельных сотов (рис. 21). Соты прикреплены к потолку жилища верхним краем и свободно свешиваются книзу. Каждый сот состоит из общего средостения и расположенных горизонтально рядами по обе стороны его шестигранных ячеек. Ось ячейки направлена не перпендикулярно к плоскости средостения, а несколько наискось кверху. Дно каждой ячейки образовано тремя ромбическими гранями, соединенными друг с другом в виде пирамиды с вершиной в центре дна. Ромбы трехгранной пирамиды дна ячейки одной стороны входят составной частью в донышки трех ячеек противоположной стороны сота. Вследствие того, что к каждой из шести граней ячейки сота примыкает грань смежной ячейки, а на трех ребрах дна ячейки отстраиваются грани ячеек противоположной стороны, получается, что каждая ячейка как бы поддерживается девятью подпорками. Хотя в постройках медоносной пчелы отсутствует математическая правильность, тем не менее пространство на соте при отстройке ячеек используется наиболее экономно, а сот в целом со своеобразным сочетанием боковых граней и донышек ячеек оказывается достаточно прочным сооружением. Толщина сотов в области расплода около 25 мм, а в том месте, где пчелы складывают запасы меда, доходит до 37 мм и более. Медовый сот, добытый автором (Лаврехин) из находившегося в дупле гнезда дикой уссурийской пчелы (Apis cerana indica F., рис. 21) в 1947 г. в 6 км от Китайгорода (Дальнереченский район Приморского края), оказался необычайно крупным — 42 мм толщиной, в то время как в зоне с расплодом толщина сотов составляла 22—24 мм.
Рис. 21. Естественное гнездо дальневосточной (уссурийской) индийской пчелы в дупле липы (вид снизу, на месте распила); стрелкой показано летковое отверстие (Приморский край, экспедиция Московского университета)
Число сотов и размеры их в естественных гнездах различны. В одном из гнезд индийской пчелы в Соколовской пади (Партизанский район Приморского края) обнаружено 9 сотов. Наибольшая длина одного из них составила 89 см, ширина 19 см, толщина 24 мм. В другом гнезде находилось всего 5 сотов, в третьем — 4 сота, общая площадь которых равнялась примерно двум рамкам 435×300 мм. Ширина промежутка между сотами — «улочки» — 8—12 мм.
В соте медоносной пчелы различают ячейки разных типов: рабочие, трутневые, переходные, мисочки, маточники—роевые, свищевые (цв. табл. III). По числу рабочие ячейки преобладают в сотах пчелиного гнезда, что соответствует многочисленности пчел-работниц. Диаметр вписанного круга рабочей ячейки составляет 5,3 мм, глубина ее 10—12 мм, диаметр трутневой ячейки 6,9 мм, глубина 13—16 мм. Толщина боковой грани рабочей ячейки 0,069 мм, трутневой — 0,091 мм. На площади в 1 см2 располагается 4 рабочих ячейки, 31/2 трутневых.
Переходные ячейки отстраиваются между рабочими и трутневыми ячейками, поэтому они неправильной формы. Мисочки — округлой формы ячейки, представляющие собой зачатки будущего маточника. Различают маточники роевые и свищевые. После того как из отложенного в мисочку маткой яйца по прошествии трех дней выйдет личинка, пчелы по мере ее роста надстраивают края мисочки, в результате чего образуется маточник, сначала незапечатанный. По завершении личиночной стадии и наступлении времени перехода личинки в предкуколку пчелы-работницы запечатывают маточник крышечкой; маточник становится печатным. Маточник напоминает по форме желудь, основанием прикрепленный к соту, вершина его направлена книзу. Роевые маточники (как и мисочки) обычно отстраиваются на ребрах сотов, с боковых сторон их или снизу. В основании стенка маточника толще, к вершине тоньше. У медоносной пчелы среднерусской породы стенка маточника толще, чем в семьях южных пород. Внутренняя поверхность маточника ровная, снаружи она покрыта ячейками, напоминающими зачатки ячеек в сотах. Замечено, что стенки маточника отстраиваются более толстыми в сильных семьях и в период хорошего медосбора. Объем маточников значительно колеблется, он зависит также от состояния семьи и поступления в гнездо нектара и пыльцы. При нормальных условиях объем роевого маточника 824 мм3, при отсутствии медосбора он уменьшается до 728 мм3. Обычная длина маточников 20—25 мм. Роевыми маточниками называют такие, которые отстраиваются перед роением. Особенность их устройства — округлое основание, так как создаются они на мисочке. Свищевые маточники пчелы отстраивают после неожиданной утраты матки на рабочей ячейке с молодой личинкой пчелы-работницы, поэтому в основании их обнаруживаются элементы рабочей ячейки. Свищевые маточники могут отстраиваться в любой части сота, часто и посредине него (цв. табл. III, рис. 2). Иногда среди них встречаются маточники, по объему мало превосходящие рабочие ячейки.
Таблица III. Рост и развитие пчелы-работницы и матки: 1 — личиночные стадии пчелы-работницы: а — личинка непосредственно по выходе из яйца; б — личинка однодневного возраста; в — личинка двухдневного возраста; г — личинка трехдневного возраста; д — личинка четырехдневного возраста; е — личинка старшего возраста незадолго перед запечатыванием ячейки крышечкой; 2 — часть сота с открытым расплодом и двумя незапечатанными свищевыми маточниками; в нижней части рисунка показана пчела-работница (с опущенной в ячейку головой), снабжающая личинку кормом; 3 — часть сота с печатным расплодом на выходе; из двух ячеек (приблизительно в середине рисунка) вышли молодые пчелы; 4 — куколка пчелы-работницы в запечатанной ячейке; 5 — куколка матки в запечатанном маточнике
Пространство в жилище медоносной пчелы, занятое сотами с расплодом, медом, пергой и служащее местом для существования населения пчелиного сообщества называют гнездом. В летнее время года в пчелиной семье с плодной маткой расположение в гнезде расплода и запасов пищи подчиняется определенной закономерности: в средних сотах ближе к летку находится расплод, рядом с ним — перга и затем мед. При обильном притоке нектара и пыльцы отмеченное расположение может изменяться. Иногда ячейки, освобождающиеся из-под расплода, заполняются медом. В ряде случаев часть рамок целиком заполняется пергой. В естественном гнезде медоносной пчелы различают два способа расположения сотов: на теплый занос, при котором они располагаются в поперечном направлении к летку; на холодный занос, когда соты располагаются ребром к летку. В гнездах индийской пчелы в Уссурийском крае приходилось наблюдать и косое расположение сотов (рис. 21).
До половины XIX столетия медоносную пчелу содержали в неразборных ульях. Однако делались неоднократные попытки перехода к рамочному улью; из них заслуживают упоминания книжный улей Гюбера (описан им в 1789 г.), в котором рамки скреплялись подобно листам книги, а свободные стороны рамок могли раздвигаться, и втулочный улей Прокоповича (1814), в котором в верхнее отделение ставились рамки, несколько напоминающие секционные магазинные рамки. Рамки, как одно целое, изымались из улья Прокоповича сбоку. Прогресс во внедрении улья с подвижной рамкой связан с открытием Лангстротом (1851) так называемого пчелиного промежутка в гнезде, в пределах от 4,8 до 9,5 мм, под которым имеется в виду пространство между смежными сотами, между крайними сотами и стенкой улья, между нижним краем сотов и дном улья. Названный промежуток характерен тем, что он не заклеивается прополисом и не застраивается сотами. Открытие Лангстрота послужило основой для перехода от неразборного улья к разборному рамочному улью с подвижной рамкой. В современных рамочных ульях расстояние между соседними рамками с сотами и расстояние между боковой планкой рамки и стенкой улья соблюдается в основном в соответствии с пчелиным промежутком Лангстрота.