Пчела

Пчела

Пчела

Пчела — одно из высокоразвитых существ в общей эволюции животного мира. Она достигла третьего уровня организации живого, когда жизненные процессы не ограничиваются клеткой и даже одним каким-либо сложным организмом. Форма жизни рода пчел — семья, за пределами которой ее члены существовать и размножаться не могут. Индивид, оторванный от семьи, не находит надлежащей среды, становится непродуктивным, поскольку теряет разнообразные сложные связи с другими сочленами. В результате этого нарушаются процессы обмена веществ и акты поведения, что ведет к его гибели.
 
Медоносная пчела благодаря общественному образу жизни способна в богатых медосборных условиях собирать 450 кг меда на семью за сезон. Сосредоточивание летной энергии большого количества пчел-сборщиц позволяет приносить за день 30—33 кг нектара и в течение короткого времени создавать значительные запасы корма, которых хватает для питания на длительный период. Семьей пчела выживает при 50-градусных морозах и выдерживает зной до 45 °С. Этот вид стал наиболее ценным среди других насекомых в природе и имеет важное хозяйственное значение. Как основной опылитель энтомофильных растений пчела необходима в поле, саду, лесу, на огородах, лугах — везде, где есть растения, которые выделяют нектар, и имеются возможности добывать мед.

СТРОЕНИЕ НАРУЖНЫХ ОРГАНОВ ПЧЕЛ

Тело всех пчелиных семей снаружи покрыто кутикулой, которую обычно называют хитином. Кутикула — продукт выделения подкожного слоя клеток эпидермиса, содержит около 50% хитина (азотсодержащий полисахарид) и нерастворимые белковые вещества. В кутикуле различают два слоя: тонкий наружный — кутикулин и внутренний толстый — эидокутикулу. Наружные покровы предохраняют внутренние органы от высыхания и воздействия химических веществ. Они также образуют скелет, к которому прикрепляются внутренние органы. Окраска покрова зависит от пигментов. Она бывает желтой и темной. Тело покрыто волосками. Одни из них защищают от пыли, другие служат органами осязания.

Внешний вид пчелы: 1 — хоботок; 2 — передние ножки; 3 — средние ножки; 4 — задние ножки; 5 — брюшко; 6 — задние крылья; 7 — передние крылья; 8 — грудной отдел; 9 — голова, to — усики.

Внешний вид пчелы:
1 — хоботок;
2 — передние ножки;
3 — средние ножки;
4 — задние ножки;
5 — брюшко;
6 — задние крылья;
7 — передние крылья;
8 — грудной отдел;
9 — голова,
to — усики.

Тело рабочей пчелы, матки и трутня состоит из трех подвижно соединенных частей: головы, груди и брюшка. Голова у маток и трутней округлой формы, у рабочих пчел — треугольной. На ней расположены глаза, усики (антенны) и ротовой аппарат.

1 — верхние челюсти; 2 — щеки; 3 — усик; 4— сложные глаза; 5 — простые глаза; 6 — темя; 7 — лоб; 8 — клипеус; 9 — верхняя губа.

Строение головы пчелы:
1 — верхние челюсти; 2 — щеки; 3 — усик; 4— сложные глаза; 5 — простые глаза; 6 — темя; 7 — лоб; 8 — клипеус; 9 — верхняя губа.

Все особи пчелиной семьи имеют два сложных (фасеточных) и три простых (дорсальных) глаза. В состав сложных глаз входит 4—5 тыс. (у трутня 7—8 тыс.) отдельных глазков (оматиднй). На поверхности сложного глаза оматидии образуют шестигранные фасетки. Светопреломляющий аппарат оматидия состоит из двух элементов: хрусталика, выполняющего роль собирательной линзы, имеющей форму шестигранника, и хрустального конуса — прозрачного тела грушевидной формы. Хрустальный конус соединен со зрительными клетками и связан через нервные волокна со зрительными долями головного мозга. Сложными глазами пчелы различают предметы на большом расстоянии, а также их цвет. Механизм цветоразличия фасеточным глазом пчелы основан на наличии в каждом оматидии четырех светоприемников (светочувствительных веществ) с различной спектральной чувствительностью. В зависимости от состояния освещенных поверхностей или цвета освещения глаз отражает свет разного спектрального состава. Пчелы различают шесть цветов: ультрафиолетовый, фиолетовый, пурпурный, желтый, синий и сине-зеленый.

Простые глаза в виде треугольника расположены на лобно-теменной поверхности головы. Простой глаз состоит из прозрачной линзы, слоя зрительных клеток и зрительного нерва. Простые глаза способны к восприятию интенсивности света, они подают сигнал о приближении рассвета и наступлении сумерек. Экспериментальное закрашивание простых глаз сокращает период их летной активности в течение светового дня.

1 — верхние челюсти; 2 — щеки; 3 — усик; 4— сложные глаза; 5 — простые глаза; 6 — темя; 7 — лоб; 8 — клипеус; 9 — верхняя губа.

Хоботок рабочей пчелы:
1 — ложечка;
2 — язычок;
3 — слюнной канал язычка;
4 — нижнегубные щупики;
5 — приязычники;
6 — нижняя лопасть
нижней челюсти;
7 — максилярные щупики;
8 — стволик;
9 — подбородок;
10 — подподбородок;
11 — уздечка;

Усики (антенны) расположены на передней части головы. Они членистые. У рабочих пчел и матки насчитывается по 11 члеников, у трутня — 12. На члениках, начиная с третьего, размещены органы обоняния и осязания, которые представляют собой чувствительные сенсиллы. К обонятельным относятся два типа сенсилл: плакоидиые и базиконические. У рабочих пчел на каждой антенне сосредоточено от 6600 до 6000 плакоидных сенсилл, у матки — до 3000, у трутня — до 30 тыс. Органы осязания имеют вид овальных щеточек из 300—320 коротких осязательных волосков, воспринимающих мельчайшие неровности. Они оказывают помощь при строительстве сотов.

usik

Усик рабочей пчелы: 12— жгутик (состоит из 10
члеников);
13— педицилярный членик;
14 — скапус.

На одной антенне рабочей пчелы насчитывается 8408 органов осязания, причем больше всего их находится на конечном членике.
Ротовой аппарат (непарная верхняя губа, парные верхние челюсти, хоботок) у пчел грызуще-сосущий. Длина хоботка в зависимости от породы у рабочих пчел составляет 6,2—7,0 мм, у матки —4,1—4,3, у трутня — 4,2— 4,5 мм. Хоботком пчелы сосут нектар из цветков растений и мед из ячеек сотов. На ротовом аппарате расположены органы вкуса. Они позволяют пчеле различать сладкое, кислое, горькое, соленое.

Грудь составляют четыре сегмента: передний, средний, задний и промежуточный. К груди прикреплены три пары ножек и две пары крыльев. Каждый грудной сегмент покрыт спинным щитком — тергитом и брюшным — стернитом.

Ножки служат для передвижения, сбора и переноса пыльцы, а также для чистки усиков. В ножке различают пять члеников: тазик, вертлуг, бедро, голень и лапку. Членистая лапка заканчивается двумя коготками и подушечкой между ними. На передних ножках имеются приспособления для чистки усиков. На задних ножках рабочих пчел расположены корзиночки (углубления, окаймленные упругими волосками) для складывания цветочной пылыщ, у маток и трутней корзиночек нет. На голени средних ножек находятся шипы—хитиновые выросты. Ими пчела отделяет обножку от корзиночки и сталкивает ее в ячейку. На ножках расположены колоколовидиые органы, или органы механического чувства. У рабочей пчелы на ножках 450, у основания крыльев — 1510, на жале—100 колоколовидных .органов, у матки 450 на ногах, 1310 на крыльях и ‘100 на яйцекладе; у трутня 606 на ногах и 1990 у основания крыльев. Этими органами пчела ощущает вибрацию субстрата, на который она опирается, и сжатие.

Рис. 5. Строение грудного отдела и брюшка: 1 — переднеспинка; 2 — среднеспинка; 3 — заднеспинка; 4 — проподеум; 5 — стебелек; 6 — дыхальце; 7 — тергиты брюшка; 8 — пахучая железа; 9 — жало; 10 — плейроны; 11 — яосковыделительные железы; /2 — стерниты брюшка; 13 — основания ножек; 14 — стериит заднегрули; 15 — основания крыльев.

Рис. 5. Строение грудного отдела и брюшка:
1 — переднеспинка; 2 — среднеспинка; 3 — заднеспинка; 4 — проподеум; 5 — стебелек; 6 — дыхальце; 7 — тергиты брюшка; 8 — пахучая железа; 9 — жало; 10 — плейроны; 11 — восковыделительные железы; 12 — стерниты брюшка; 13 — основания ножек; 14 — стериит заднегрули; 15 — основания крыльев.

Органы дыхания: ; трахеи; 2 — воздушные мешочки головы; 3 — грудные воздушные мешочки; 4 — воздушные мешочки брюшка; 5 — дыхальца; 6 — разветвления трахейных трубочек.

Органы
дыхания:
1 — трахеи;
2 — воздушные
мешочки головы;
3 — грудные
воздушные мешочки;
4 — воздушные
мешочки брюшка;
5 — дыхальца;
6 — разветвления
трахейных трубочек.

Крылья — органы передвижения пчелы состоят из прочной пластинки, пронизанной жилками, за счет которых образуются ячейки и основания. У основания’ крыла имеется пленка, соединенная со среднегрудыо, а в пленку включено несколько хитинизироваиных пластинок, выполняющих роль передаточного механизма при движении крыла. По ячейкам крыла определяют породную принадлежность пчел (измеряют третью кубитальиую ячейку).

Задняя пара крыльев имеет крючки, передняя — зацепки. При взлете передняя и задняя пары крыльев соединяются между собой, образуя сплошную плоскость. Крылья приводятся в движение сильной мускулатурой груди. В одну секунду пчела делает более 400 взмахов, скорость полета пчел без груза 60—-70 км в час, с грузом 15—$0 км в час.

Жалоносныйаппарат пчелы:J — большая ядовитаяжелеза; 2 — резервуарядовитой железы;3 — малая ядовитаяжелеза;4 — щупики жала;5 — стилеты;6 — квадратнаяпластинка;7 — продолговатаяпластинка;8 — трехугольнаяпластинка.

Жалоносный
аппарат пчелы:
J — большая ядовитая
железа; 2 — резервуар
ядовитой железы;
3 — малая ядовитая
железа;
4 — щупики жала;
5 — стилеты;
6 — квадратная
пластинка;
7 — продолговатая
пластинка;
8 — трехугольная
пластинка.

Дальность полета на открытой местности (степь) 4—5 км, на местности, покрытой деревьями и кустарниками, пересеченной оврагами, до 11 км.

При полете потребление пищи увеличивается в 50 раз. Во время полета расходуется 10 мг сахара в течение часа. С наполненным зобиком пчела может лететь 15 мин. Если содержание сахара в крови снижается до 1% .(нормальное содержание 2%), то пчела лететь не может. Она расходует запасы гликогена тела, который расщепляется на сахар, или собирает новые порции нектара. Поэтому чем длиннее путь от улья к источнику нектара, тем меньше его принесут пчелы.

Крово- обращение пчелы: 1 — аорта; 2 — пятикамерное сердце; 3 — спинная диафрагма; 4 — брюшная диафрагма (стрелками показано направление движения гемолимфы).

Крово-
обращение
пчелы:
1 — аорта;
2 — пятикамерное сердце;
3 — спинная диафрагма;
4 — брюшная диафрагма
(стрелками
показано направление
движения гемолимфы).

Брюшко у рабочей пчелы и матки состоит из шести, у трутня — из семи сегментов. Членики брюшка — это спинные (тергиты) и брюшные (стерниты) полукольца, соединенные между собой тонкими хитиновыми пленками. Каждый последующий членик покрывает собой предыдущий. Благодаря такому соединению брюшко может увеличиваться в продольном и вертикальном направлениях. На четырех последних стериитах рабочих пчел расположены восковые зеркальца, у маток и трутней они отсутствуют.

У рабочих пчел и маток на конце брюшка находится жало. У трутня его нет. Жало представляет собой видоизмененный яйцеклад и выполняет защитную функцию. Оно состоит из хитиновых непарных салазок, двух подвижных стилетов, большой и малой ядовитых желез и двух щупиков. Салазки— желобовидные образования, на нижней стороне которых находятся два продольных валика. К салазкам прилегают два неподвижных стилета, которые скользят по рельсообразным валикам салазок. Стилет заканчивается зазубрниками. Они не позволяют пчеле вытянуть жало из кожи млекопитающих, и при взлете оно отрывается от ее тела. При ужалении насекомого с хитиновым покрытием жало не отрывается, так как в хитиновом покрове образуется отверстие, через которое жало свободно вынимается. Салазки и стилеты образуют полость, по которой яд проникает в ранку при ужалении.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

Органы пищеварения.

Переработка и всасывание пищи у пчел происходят в кишечнике, который делится на передний средний и задний отделы.
Передний отдел состоит из глотки, пищевода и медового зобика. Глотка — короткая трубка с мускулистыми стенками. Начинается ротовым отверстием и впадает в узкий пищевод, который проходит через всю грудь. В брюшке пищевод расширяется, образуя медовый зобик. Стенка его имеет множество петель, за счет которых он увеличивается в объеме при наполнении нектаром. Пчела может набрать в зобик до 65 мг нектара. Медовый зобик соединяется со средней кишкой промежуточной кишкой, выполняющей роль клапана. Он регулирует поступление пищи из зобика в среднюю кишку и предупреждает возможность обратного тока пищи.
Средняя кишка — орган, в котором переваривается и усваивается пища. Ее длина у рабочих пчел 12 мм, у матки 13, у трутня 19 мм. Задний конец ее суживается, образуя пилорический клапан со сфинктером, пропускающим непереваримые остатки в заднюю кишку. В суженной части средней кишки находятся выводные протоки мальшггиевых сосудов, выполняющих роль органов выделения. Это тонкие трубочки, наружный конец которых заканчивается слепо, внутренний впадает в кишечный канал.

Слюнные железы и пищевой канал пчелы: 1 мандибулярные железы (верхнечелюстные); 2 — глотка; 3 — подглоточные железы (гипофарингеталъные); 4 —заднеголовные железы; 5 — проток заднеголовной и грудных желез; 6 — грудные железы; 7 — резервуар грудной железы; 8 — пищевод; 9 — медовый зобик", 10— средняя кишка; 11 — мальпигиевые сосуды; 72 — тонкая кишка; 13 — толстая кишка; 14 — ректальные железы.

Слюнные
железы и пищевой
канал пчелы:
1 мандибулярные
железы
(верхнечелюстные);
2 — глотка;
3 — подглоточные железы
(гипофарингеталъные);
4 —заднеголовные железы;
5 — проток
заднеголовной
и грудных желез;
6 — грудные железы;
7 — резервуар грудной
железы; 8 — пищевод;
9 — медовый зобик»,
10— средняя кишка;
11 — мальпигиевые сосуды;
72 — тонкая кишка;
13 — толстая кишка;
14 — ректальные железы.

Стенки средней кишки складчатые. Эпителий ее выделяет ферменты: диастазу, инвертазу, триптазу, липазу. Триптаза расщепляет белки на аминокислоты, липаза — жиры па жирные кислоты и глицерин, инвертаза — сахарозу (сложный сахар) иа глюкозу и фруктозу, диастаза расщепляет крахмал до глюкозы. Простые вещества пищи через стенку средней кишки проникают в гемолимфу и разносятся ко всем органам и тканям. Образующиеся в результате обмена веществ продукты распада белка, излишки солей и ненужные вещества попадают в гемолимфу и выделяются из организма пчелы при помощи малышгиевых сосудов.
Во время пищеварения стенки средней кишки отслаивают студенистую массу — пернтрофическую мембрану. Она обволакивает пищевую массу и вместе с пей продвигается по просвету кишки. Кроме защитной функции, мембрана участвует в процессе пищеварения.

Задний отдел состоит из тонкой и толстой кишок. Тонкая кишка имеет развитую мускулатуру,, перистальтическое движение которой ускоряет передвижение непереваренных остатков в толстую кишку. В тонкой кишке протекает процесс всасывания. Толстая кишка имеет вид хитинового мешка, покрытого снаружи мускульным слоем. За зимний период в нем скапливается! до 40 мг каловых масс. Толстая кишка заканчивается заднепроходным отверстием.

В передний отдел кишечника впадают выводные протоки четырех желез: верхнечелюстной, глоточной, заднеголовной и грудной. Верхнечелюстная железа — парная, выводной проток открывается у основания верхних челюстей. Хорошо развита у матки и рабочих пчел, у трутня—слабо. У рабочих пчел эта железа выделяет секрет, входящий в состав; молочка. Он растворяет воск. У матки верхнечелюстные железы секретируют феромоны.

Глоточная железа — парная, находится в глотке, выводной проток открывается в глотке. Развита лишь у рабочих пчел. Максимального развития достигает к 15-му дню жизни пчел при содержании в семье открытого расплода. У молодых пчел выделяет секрет, входящий в состав молочка; у взрослых секрет содержит ферменты, необходимые для переработки нектара в мед. Деятельность усиливается при потреблении пыльцы. Глоточные железы достигают максимального развития у осенних пчел.
Заднеголовная железа — парная, одна ее часть расположена в груди в виде двух мелких, цилиндрической формы скоплений желез, протоки которой открываются в резервуары, другая часть расположена в верхней части головы, позади мозга. Развита у матки и рабочих пчел. Выводной проток открывается на нижней губе, секрет служит для смазывания хитиновых частей.
• Грудная железа — парная, расположена в груди. Выводной проток открывается на нижней губе. Развита у всех особей пчел. Секрет активизирует ферменты в средней кишке.

Органы кровообращения. Кровеносная система незамкнута, состоит на аорты и сердца, У взрослых насекомых сердце размещено в брюшной часто спины. Состоит из пяти отдельных камер. Суживающийся конец каждой камеры входит внутрь впереди лежащей. Кровь засасывается в камеры сердца через щелевидные отверстия в боковых стенках камер — остин. Задний конец сердца замкнут, передний суживается в трубку — аорту, которая проходит через грудной отдел и заканчивается открытым отверстием в голове пчелы.
Ток крови вызывается сокращением сердца, а также спинной и брюшной мускульных перепонок —диафрагм. Частота сокращений сердца от 50 до 150 в минуту. При сокращении сердца остин замыкаются и кровь проходит через все камеры в аорту. Из аорты изливается в полость головы, обтекает все органы головы, груди и брюшка и снова всасывается в сердце.

Кровь пчел (гемолимфа) состоит из жидкой части (плазмы) и форменных элементов (гемоцитов). Гемоциты — особые клетки, лишенные оболочки. Большая часть гемоцитов оседает на поверхности внутренних органов, а остальные плавают в плазме. Плавающие гемоциты имеют округлую форму, они выполняют защитную функцию: растворяют и рассасывают попавшие в организм инородные тела (бактерии, отмершие клетки и др.).

В плазме крови находятся белковые вещества (до 8%), аминокислоты, жиры (до 5,5%), сахара, соли мочевой кислоты, углекислота, кислород, соли фосфора, кальция, магния, натрия и др,

Органы дыхания. Состоят из трахей, воздушных мешков и дыхалец — отверстий в хитине, расположенных на груди и боковых частях брюшка. У всех особей иа груди три пары дыхалец, на брюшке у рабочей пчелы шесть пар дыхалец, у трутня семь пар. От дыхалец отходят короткие трахейные стволы, соединяющиеся с воздушными мешками. В голове три пары воздушных мешков, в грудном отделе два: переднегрудной и заднегрудной, в брюшке одна пара очень крупных воздушных мешков. Воздушные мешки правой и левой сторон соединены между собой крупными трахеями. В стенках воздушных мешков нет спиральных утолщений, поэтому они могут спадать. От воздушных мешков отходят трахеи, которые ветвятся, образуя все более мелкие трубочки, проникающие во все органы и ткани насекомого. Воздух попадает внутрь организма через дыхальца, к которым подходят трахеи.

Обмен воздуха в воздушных мешках и крупных трахеях происходит в результате механической вентиляции, в тонких трахеях и трахейных клетках— путем диффузии. Потребность пчелиной семьи в кислороде связана с температурой окружающего воздуха и процессами, происходящими в семье. ■В спокойном состоянии одна пчела при наружной температуре ’11 °С потребляет за час 0,4 см3 кислорода, при 18 °С — 0,9 см3. Во время движения ей требуется за час при 11 «С —65 сма, а при полете —440 см3 (при 11 °С). Во время строительства сотов, обработки нектара, выкармливания расплода 15 тыс. пчел при температуре 35° выделяют за час до 60 л углекислоты и 225—1300 г воды. Особенно возрастает потребность пчелиной семьи в кислороде, когда в гнезде много расплода на разных стадиях его развития. Пчеловод должен позаботиться об искусственной вентиляции в гнезде, которая бы обеспечила доступ в гнездо воздуха и удаление оттуда углекислого газа.

При дыхании пчелы выделяют излишки воды в виде пара. При повышенной влажности воздуха пчелы не могут выделить воду из организма, происходит запаривание.

Органы размножения.

Половая система трутня: 1 — семенники; 2 — придаточные железы; 3 — семяпроводы; 4 — семенные пузырьки; 5 — семяизвергательный канал; 6 — луковица; 7 — рожки.

Половая
система трутня:
1 — семенники;
2 — придаточные железы;
3 — семяпроводы;
4 — семенные пузырьки;
5 — семяизвергательный
канал;
6 — луковица;
7 — рожки.

Половые органы матки состоят из двух яичников, парного и непарного яйцеводов, семяприемника и

Половая система матки (а) и рабочей пчелы (б): 1 — яичники; 2 — яйцевые трубочки; 3 — парный яйцевод; 4 — непарный яйцевод; 5 — семяприемник; 6 — придаточная железа; 7 — влагалище.

Половая
система матки (а)
и рабочей пчелы (б):
1 — яичники;
2 — яйцевые трубочки;
3 — парный яйцевод;
4 — непарный яйцевод;
5 — семяприемник;
6 — придаточная железа;
7 — влагалище.

влагалища. Яичники размещены в верхней части брюшка. В каждом из них имеется 110—180 (у хороших маток до 230) параллельно расположенных яйцевых трубочек. От широких концов яичников отходят парные яйцеводы. У плодной матки в яйцеводах может скапливаться до 7 яиц, выпадающих из яйцевых трубок. Парные яйцеводы сливаются в один непарный. Над ним расположен шарообразной формы семяприемник диаметром около 1,5 мм. У маток, начавших яйцекладку, в семяприемнике содержится 5,3 млн. сперматозоидов. К непарному яйцеводу примыкают влагалище и камера жала с совокупительными карманами, в которые заходят рожки совокупительного органа трутня.

Половые органы трутня состоят из парных семенников, половых путей с придаточными железами и копулятивного аппарата. В семеннике находится до 200 слегка извитых трубочек — семенных канальцев, в которых вырабатываются мужские половые клетки — сперматозоиды. Половая система трутня продуцирует 1,5—1,7 мл. спермы, содержащей Ш млн. сперматозоидов. От семенника отходит узкий извилистый семяпровод, который расширяется в колбообразный семенной пузырек, последний входит в стенку основания придаточной железы. В копулятивном аппарате трутня различают семяизвергательный канал,- луковицу, шейку и основание пениса с двумя парными рожками.

Половые органы рабочей пчелы напоминают половые органы матки, но сильно недоразвиты. Яичники рабочей пчелы имеют вид тонкого лентовидного тяжа. В каждом из них находится от 1 до 12 яйцевых трубочек.
Гормоны пчел — активные вещества, вырабатываемые органами внутренней секреции и выделяемые в гемолимфу. Их классифицируют на гормоны метаморфоза, нейро-, прото- и экзогормоны.

Добавить комментарий