Железа Насонова. Если приблизить лицо к жужжащим пчёлам роя, входящего в леток, то сразу можно уловить исходящий от них своеобразный запах. Подхватываемый током воздуха, рождённым движением множества пар крыльев, он бьёт в лицо приятной пахучей струёй. Запах секрета железы Насонова напоминает аромат цветов мелиссы, а иногда кажется сходным с запахом плодов айвы.
Животные, растения и микроорганизмы находятся друг с другом в сложных взаимоотношениях. Их связи весьма многообразны – от участия в общем круговороте веществ и энергии до односторонних или взаимных влияний на различные физиологические процессы, образ жизни и специфические биологические реакции.
Самый древний и наиболее широко распространённый вид связи между организмами – химический. Любой организм в процессе своей жизнедеятельности вырабатывает многочисленные биологически активные вещества. Одни из них выводятся в окружающую среду и действуют на особей того же вида (феромоны), другие – на организмы, относящиеся к другим видам (аллофоны).
Феромоны синтезируются экзокринными железами (железами внутренней секреции). Их выводные протоки открываются на разных участках поверхности тела или в полостях, сообщающихся с внешней средой. Часто имеются дополнительные приспособления, обеспечивающие выбрасывание, разбрызгивание и испарение феромонов, которые обладают чрезвычайно высокой биологической активностью. Своё специфическое влияние на чувствительные к ним организмы они оказывают в очень малых дозах и, как правило, на большом расстоянии.
Биологическое назначение разных феромонов неодинаково. Одни из них привлекают особей противоположного пола, другие влияют на развитие половых желез, третьи обуславливают определённое поведение. У общественных насекомых (термитов, муравьёв и пчёл) феромоны играют весьма важную роль в координации деятельности всех особей одной семьи, поддержании её единства, передаче биологически важной информации от одной особи другим.
По химическому строению феромоны относятся к разным классам органических соединений. Среди них есть альдегиды, кетоны, спирты, карбоновые кислоты, терпеноиды, стероиды. Очевидно, способность к выработке феромонов возникала в процессе эволюции независимо у разных типов и классов животного мира в связи с конкретными особенностями их строения и образа жизни. Учитывая то, что, пока установлена химическая природа лишь немногих феромонов, их наиболее целесообразно классифицировать по биологическому значению.
Обонятельные рецепторы некоторых насекомых специально приспособлены для восприятия специфического запаха того или иного феромона и не реагируют на запахи иных веществ. У пчёл и других перепончатокрылых для этого служат специальные чешуйчатые (плакоидные) сенсиллы, каждая из которых имеет от 10 до 30 чувствительных клеток. Отводя и регистрируя биотоки от отдельных обонятельных клеток, удалось установить, какие из них служат рецепторами того или иного феромона. Так было показано, что из многих тысяч рецепторных образований, находящихся на усиках трутней медоносной пчелы, одни возбуждаются только запахом вещества мандибулярных желез матки, другие – только запахом секрета железы Насонова пчёл.
Феромоны медоносной пчелы по их функциям можно разделить на три группы:
1. способствующие сбору пищи и ориентации;
2. обеспечивающие защиту;
3. способствующие размножению.
На сегодняшний день у пчёл обнаружено около 30 феромонов, из них идентифицировано и синтезировано более 10.
К феромонам первой группы относится секрет железы Насонова (её впервые описал в 1882 г. известный русский зоолог Н.В.Насонов). Её имеют только пчёлы. Железа располагается между 6-м и 7-м спинным сегментом брюшка. В этом месте край тергита 6-го членика прикрывает начало тергита 7-го членика. Оба тергита соединяются тонкой кожицей (плейритом). В глубине плейрита за 6-м тергитом находится особая камера (сумочка), передний конец которой состоит из округлых железистых клеток, прикрытых сверху тонкой оболочкой. В камере накапливается секрет железистых клеток, выводимый через тонкие хитиновые канальцы. У пчелы в обычном состоянии камера не имеет выхода наружу, так как её прикрывает скопление железистых клеток. Но когда пчела поднимет брюшко, вытянет его и слегка изогнёт, то сумочка пахучего органа выпячивается наружу, выход из камеры открывается и секрет испаряется. Одновременно пчела машет крыльями (до 180 взмахов в секунду), вызывая ток воздуха, способствующий испарению и распространению ароматического вещества. Когда пчела сидит на прилётной доске, воздушная струя как бы указывает положение леткового отверстия и облегчает возвращение в гнездо пчёлам, заканчивающим облёт, что особенно важно для особей, покинувших улей впервые. В поведении пчёл, задерживающихся у входа в гнездо и распространяющих притягательный аромат, с предельной ясностью проявляется их общественная природа.
Запах железы Насонова неспецифичен ни для конкретной семьи пчёл, ни даже для породы, так как привлекает всякую пчелу вида Apis mellifera, попавшую в условия дезориентации или ищущую корм. Пчёлы очень чётко отличают его от других запахов (яда, мёда и др.)
На пчёл, летающих в воздухе, секрет железы Насонова также оказывает притягивающее действие; ориентирует он и пчёл роя при формировании грозди и заселении нового жилища. Слетевший с пасеки рой направляется к новому жилищу. Покружившись около него, первые группы пчёл осторожно входят в леток, а за ними с жужжанием, высоко подняв брюшко и, трепеща крыльями, шумно вселяются и остальные. Более внимательное наблюдение покажет, что на кончике брюшка, изогнутом в это время крючкообразно, отчётливо видно светлое пятнышко. Это и есть перепонка пахучей железы.
Феромон железы Насонова помогает ориентироваться фуражирам при сборе пищи. Когда пчела насасывает в зобик обильный корм, лишённый ярко выраженного аромата, она выпячивает наружу железу Насонова, пропитывая воздух и окружающие предметы запахом его пахучего секрета, и привлекает других сборщиц к источнику корма. Недаром пчёлы-разведчицы, прилетая к нему повторно, сначала несколько минут летают над ним с выпяченной наружу железой, насыщая воздух специфическим ароматом.
Спрашивается, в чём биологическое значение феромона железы Насонова? Ведь пчёлы-разведчицы сообщают о наличии обильного корма в улье характерным “танцем”, который содержит информацию не только о направлении, в котором следует искать корм, но и о расстоянии до него. На основании этой информации пчёлы пролетают определённое расстояние, а дальше руководствуются запахом цветов, который пчела-разведчица принесла в улей с нектаром или пыльцой.
Однако аромат некоторых цветов очень слаб, а чистый сахарный сироп не обладает запахом, воспринимаемым обонянием пчёл. В таких случаях выручает пахучий секрет железы Насонова – он привлекает к ним фуражиров. На душистых цветках этот запах тоже служит пчёлам дополнительным указателем места обильного взятка.
Пчёлы пользуются этой железой и в тех случаях, когда занимаются доставкой воды, запах которой может подавлять или активизировать её работу. Так, Дж. Фри и Дж. Вильямс заметили, что 53-67% пчёл, посещавших кормушку с дисцилированной водой, выпячивали железу. При добавлении в воду пахучих веществ число таких пчёл уменьшалось до 5-11%.
Феромоны второй группы – феромоны защиты, выделяются мандибулярными железами и железами жалоносного аппарата. Они вызывают у пчёл тревогу и побуждают к бегству или активной обороне. При ужалении одновременно с ядом выделяется феромон, запах которого вызывает ярость остальных пчёл. Они устремляются на врага и стараются вонзить жало поблизости от места первоначального ужаления.
Феромон защиты пчёлы выделяют не только при ужалении. Для существования сообщества крайне важно, что каждая пчела, заметившая опасность, прежде чем вступить в борьбу, подаёт сигнал тревоги, который быстро распространяется среди пчелиного населения. Наблюдать подобную систему сигнализации в действии лучше всего к вечеру или в холодный день, когда у летка остаются одиночные сторожевые особи. Если захватить пинцетом одну из них, кратковременно сдавить, а затем отпустить, то она тут же поднимет кончик брюшка, обнажит жалоносный аппарат, и тогда между волосками мягкой перепонки, соединяющей продолговатые пластинки жала, начнёт проступать жидкость и являющаяся феромоном, запах которого служит сигналом тревоги (иногда она собирается в капельку на конце жала). Побегав в такой позе перед летком быстро трепеща крылышками, пчела устремляется в улей, и вскоре из него выходит масса готовых к нападению жительниц гнезда. Здесь проявляется важная черта общественного образа жизни: вовсе не обязательно каждому члену самому сталкиваться со стимулом врождённой формы поведения – достаточно сигнала о его наличии от другого члена.
Феромоны третьей группы – репродуктивные, или феромоны размножения. Для знакомства с ними вспомним “свиту” плодной матки. Чем и почему матка привлекает к себе пчёл?
Первое сообщение о выделении маткой пахучего вещества было сделано ещё в 1910 г. харьковским пчеловодом Кондратенко. Но оно мало заинтересовало современников, и лишь спустя 30-40 лет эта тема привлекла внимание пчеловодов и исследователей.
Наиболее полное изучение этого вещества провёл Батлер, который и назвал его маточным веществом. На основании целой серии опытов с полной и частичной изоляцией матки учёный показал, что отстройка свищевых маточников тормозится, если пчёлы имеют постоянный контакт с маткой или с пчёлами, обслуживающими её. Регулирующий фактор – маточное вещество, которое пчёлы слизывают со всех частей тела матки и, особенно с её брюшка. Чтобы иметь его необходимое количество, пчёлы должны контактировать с определённой минимальной поверхностью тела матки. Оно распределяется среди членов семьи при кормовых контактах. При его недостаточном количестве координированная деятельность пчёл нарушается.
Главная роль в действие маточного вещества приходится на эндокринные железы рабочих пчёл – прилежащие тела (корпора аллята). Пока пчёлы получают маточное вещество, их поведение не отличается от стандартного, и прилежащие тела имеют обычный размер. При отсутствии вещества (после отбора матки) железы увеличиваются, изменяются состав их гормонов и поведение пчёл – появляется стремление закладывать маточники.
Маточное вещество служит важным, вероятно, самым важным, фактором в поддержке единства пчелиной семьи, контролирует дальнейшее производство маток, задерживает развитие яичников у пчёл, побуждает их кормить матку и ухаживать за ней. Маточное вещество у маток имеет разную привлекательность для пчёл и по-разному сдерживает развитие у них яичников.
Исследователи маточного вещества считают, что одна из причин роения и тихой смены маток – недостаток его в расчёте на одну пчелу в первом случае из-за большого числа пчёл в разросшихся семьях или из-за дефекта либо старости матки. Было установлено, что маточное вещество выделяется расположенными в основании жвал мандибулярными железами и затем распространяется по всему покрову тела матки.
Ароматическое вещество, обусловливающее запах матки, обнаружили на голове, груди и брюшке. Опыты по удалению мандибулярной железы позволили сделать вывод о том, что оно образуется и в других частях тела и не является запахом экскрементов или секретом только брюшных желез. Существуют, по крайней мере, два, а возможно и три запаха, различаемых пчё-лами, которые позволяют им быстро определять физиологическое состояние маток, (запах не-плодных менее эффективен, чем плодных). Было выявлено, что пчёлы, соприкасающиеся с не-плодной маткой, вызывают антагонизм у своих сестёр. Несколько особей из семьи с плодной маткой помещали в небольшую склянку с неплодной. При возвращении в семью пчёлы заключали их в клубки и зажаливали. В наблюдательные ульи с плодными матками пускали неплодных 4-8-дневного возраста. Обитательницы улья заключали их сразу в клубки, а затем и пчёл, принимавших участие в их зажаливании и, следовательно, соприкасавшихся с ними, также заключали в клубки и убивали.
Батлер пишет, что пчёлы ощущают маточное вещество также и по пахучим следам, которые матка оставляет на поверхности сотов и стенках ячеек при яйцекладке.
Феромоны мужских особей пчелиной семьи – так называемые феромоны агрегации, можно отнести к феромонам размножения. В определённых местах, удалённых от пасеки (до 4,8 км), обнаруживаются скопления трутней. Молодые самки, старше 5 дней, летая в эти места, созревают в половом отношении. Места эти расположены в основном на открытых участках местности и посещаются трутнями из года в год. Матки, никем не сопровождаемые, прилетают к пунктам сбора и, оказавшись вблизи от трутней, начинают привлекать их, после чего происходит спаривание. Так как трутни собираются в определённых местах ещё до появления маток, то естественно предположить, что они выделяют феромоны, способствующие образованию крупных скоплений самцов.
В заключение необходимо остановиться на железе Дюфура – малой ядовитой железе. Считают, что при ужалении секреты большой и малой ядовитых желез смешиваются, и только после этого жидкость приобретает свои специфические свойства. В то же время у отдельных видов насекомых эта железа выделяет феромоны, влияющие на поведение других особей, выполняя роль феромона ориентации (например, у огненного муравья, наездников). Вполне возможно, что у пчёл эта железа выполняет подобную роль. Для выяснения этого требуются дополнительные исследования.
Знания о феромонах открывают пути для управления поведением пчелиной семьи (роением), использования безматочных пакетных семей с внесённым в них синтетических феромонов, для опыления энтомофильных культур и т.д. (Р.Риб, Казахстан)
У нас Вы можете купить ульи Дадана или Рута
