Физиологические показатели пчел зимнего клуба (П. Г. Москаленко)

Подготовка насекомых к зимовке связана с качественными и количественными изменениями их физиологического состояния. Для зимующих особей характерно, например, увеличение массы тела (Сахаров, 1928; Калабухов, 1956; Жеребкин, 1979 и др.), поэтому при изучении их физиологической подготовки, помимо других показателей, определяют степень развития ряда внутренних органов, и в первую очередь тех из них, где откладываются резервные питательные вещества.

У медоносных пчел запас питательных веществ удобно оценивать по уровню развития гипофарингеальных желез, жирового тела и яичников. У хорошо подготовленных к зимовке указанные органы интенсивно развиты (Маурицио, 1958; Чередников, 1966; Жеребкин, Шагун, 1969; Яковлева, 1978; Шехата, Таунзенд, Шуел, 1981; Москаленко, 1982 и др.) и содержат значительные количества жира, азотистых (белковых) веществ и углеводов, преимущественно гликогена. Зимой пчелы расходуют запасенные в организме питательные вещества вместе с запасами меда. В первую очередь погибают те особи, которые имели меньшую массу тела и менее развитые гипофарингеальные железы и жировое тело.

Экономное расходование пчелами тепловой энергии во время зимовки обеспечивается клубом. Как показали результаты измерений температуры в разных частях клуба, внутри него имеется область сравнительно высоких температур (температурный центр). Здесь бывает около 28-30 °С. Положение температурного центра примерно совпадает с геометрическим. По мере удаления от него к оболочке наблюдается снижение температуры до 10-12°С, а в отдельных случаях - до 6-8 °С.

До настоящего времени нет данных об интенсивности процессов производства тепла пчелами в различных местах зимнего клуба. Наша работа посвящена изучению их физиологического состояния. Исследования проведены на семьях серой горной кавказской породы силой от 1,25 до 2,65 кг (в октябре), содержащихся в 20-рамочных стандартных ульях. В опыте использовали шесть семей, которые зимовали на воле с необходимыми запасами углеводного и белкового кормов.

Пробы пчел для анатомирования (без учета возраста особей) отбирали на поверхности клуба и внутри (в центре второй улочки), предварительно быстро и аккуратно разобрав гнездо. В пяти семьях пробы брали один раз за зимовку, в шестой - дважды. Численность пчел в каждой пробе - 30 особей.

Физиологическое состояние пчел оценивали по степени развития жирового тела и яичников (Маурицио, 1958). Шкалы имели уровни от 0 до 4 баллов.

Представленные в таблице результаты анатомирования свидетельствуют о том, что жировое тело и яичники более развиты у пчел, формирующих оболочку клуба, чем у насекомых из его толщи.

В первой половине зимовки (октябрь - декабрь) в пчелиных семьях имеются особи, у которых жировое тело развито по-разному (кроме нулевой степени). Пчелы, имеющие высшую (четвертую) степень, встречаются только в оболочке клуба. Таких особей очень мало, и они есть не во всех семьях. Со второй половины зимнего периода жировое тело пчел с четвертой степенью развития атрофируется (используется), и в дальнейшем они больше не встречаются в семьях. К концу зимовки (первая половина марта) появляются особи с низшей, нулевой, степенью развития жирового тела. Они находятся, как правило, в толще клуба.

Состояние жирового тела и яичников у пчел зимнего клуба

В зимнее время большинство пчел имеют неразвитые яйцевые трубочки (нулевая степень развития). Однако у некоторых особей (в данном исследовании до 23%) они дифференцированы на трофические и яйцевые камеры (первая степень развития) и содержат включения, находящиеся на стадии резорбции (поглощения). Такие яичники, как было установлено ранее (Москаленко, 1982), развиваются в предзимний период и расходуют свои половые продукты в течение зимовки. После очистительного облета все пчелы имеют полностью атрофированные яйцевые трубочки. Из 420 анатомированных нами особей (поровну из оболочки и из толщи клуба) развитые яйцевые трубочки были обнаружены у 24 (23 из оболочки клуба и лишь одна из его толщи).

Результаты наших исследований свидетельствуют о значительном индивидуальном разнообразии физиологического состояния пчел в зимующих семьях. Оно обусловливается различным возрастом особей, разной степенью их износа к началу зимнего периода, неодинаковой подготовленностью к зимовке и другим причинами. Размещение пчел с более развитыми жировым телом и яичниками (то есть с большими запасами питательных веществ) в оболочке клуба доказывает, что, во-первых, холодоустойчивость насекомых определяется их физиологическим состоянием, во-вторых, место каждой особи в зимнем клубе определяется степенью ее физиологической подготовленности к выживанию в суровых зимних условиях.

Сходные принципы структурно-функциональной организации семьи во время зимовки наблюдаются и у муравьев. Согласно литературным данным, у рыжего лесного муравья более холодоустойчивыми являются рабочие особи с хорошо развитыми яичниками и жировым телом. У муравья-рабовладельца осенью в камерах с пониженной температурой чаще встречаются рабочие с развитыми яичниками и сильно развитым жировым телом.

Таким образом, в результате изучения физиологического состояния рабочих пчел, отобранных из разных мест зимнего клуба, установлено, что оболочку клуба формируют особи с лучше развитыми жировым телом и яичниками. Можно допустить, что находящиеся в оболочке пчелы продуцируют больше тепла для компенсации тепловых потерь, чем особи в толще клуба. Повышенное производство тепла пчелами оболочки может осуществляться не только за счет дополнительного потребления углеводного корма (меда), но и за счет резервов питательных веществ, содержащихся в жировом теле и яичниках.

П. Г. Москаленко Институт зоологии им. И. И. Шмальгаузена АН УССР, г. Киев