Пища медоносной пчелы.

Пчёлы – работницы питаются пыльцой растений, содержащей белки, жиры, витамины, и нектаром – источником углеводов. Им также необходима вода и минеральные соли.

Корм, богатый белками, особенно необходим пчёлам во время усиленного выращивания расплода. Для выделения воска пчёлы также нуждаются в белковом корме.

Углеводы как бы сгорают в организме, соединяясь с кислородом воздуха, образуя животное тепло. Особенно много углеводов расходуют пчёлы во время полётов.

Жиры, так же как и углеводы, расходуются главным образом на образование тепла и работу мускулов. Большое значение жиров заключается в том, что они могут откладываться в организме, образуя запас питательных веществ.

Минеральные соли входят в состав клеток тела и гемолимфы (крови). Они необходимы для роста и жизни пчёл.

Витамины – сложные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности и размножения животных. Известно несколько групп витаминов. Одни из них влияют на рост животного, другие – на обмен веществ, третьи – на нервную систему и т.д. Без витаминов животное не может нормально расти, размножаться, давать продукцию.

Все перечисленные вещества пчёлы получают из двух продуктов, которые являются для них естественной пищей, из нектара и пыльцы, собираемых с цветков растений.

Нектар содержит много воды – до 50% и более. Пчёлы перерабатывают его в мёд. Переработка состоит из трёх процессов: удаления излишней воды, разложение сложного сахара на простые и придание мёду кислой реакции. Удаление воды из нектара происходит физиологическим (биологическим) путём. Для того чтобы удалить лишнюю воду, пчёлы набирают нектар в зобик и перерабатывают в течение 60 мин, несколько раз образовывая капли на хоботке.

Медовый зобик изнутри покрыт тонкой хитиновой плёнкой. Эта плёнка полупроницаема: пропускает воду, а молекулы сахара остаются в зобике. Вода передаётся в гемолимфу и затем удаляется наружу при дыхании. Каплю на хоботок пчела отрыгивает, очевидно, для перемешивания нектара, так как внутри у стенки зобика при процеживании воды образуется густая плёнка, затрудняющая дальнейшую её диффузию. Вода начинает убывать из нектара уже во время лёта пчёл.

Как пчёлы определяют, что мёд достиг требуемой кондиции, т.е. 20%-ной влажности? В силу его гигроскопичности оставшаяся вода настолько прочно удерживается сахаром, что дальнейшее просачивание её через оболочку становится невозможным. Так пчёлы узнают, что мёд готов, и отрыгивают его из медового зобика, складывая в медовые ячейки.

Во время взятка пчёлы усиленно вентилируют леток. Это связано с удалением большого количества тепла, возникающего при инвертировании нектара.

Пчёлы во время полёта регулируют свою температуру. Происходит это путём испарения влаги из капельки нектара, выделяющейся на хоботке сборщицы. Замечено, что число возвращающихся с капельками нектара на хоботке пчёл увеличивается с повышением температуры окружающей среды.

Следовательно, сгущение нектара в полёте необходимо пчеле для поддержания нормального теплобаланса с помощью испарения, а не испражнения воды.

Как известно, главная сущность образования и созревания мёда – это инверсия сахарозы, т.е. превращение её в два простых сахара: фруктозу и глюкозу с помощью фермента, инвертазы. А инвертаза очень чувствительна к температуре. Наиболее успешно действие фермента при температуре 400С.

При дыхании пчёлы выделяют избыток воды. Ритм дыхательных движений, а, следовательно, и интенсивность трахейной вентиляции зависит от состояния пчелы. Спокойно сидящая пчела совершает 40 дыхательных движений в минуту, интенсивно машущая крыльями – в три раза больше. Помимо дыхательных движений трахейная система вентилируется дополнительно движениями мышц летательного аппарата. Т.е. при работе пчёл крыльями в гнезде, во время “варки” нектара, вода из медового зобика поступает в круг кровообращения, и затем часть её переводится через выделительные органы в заднюю кишку, а другая часть воды (возможно, большая) попадает в дыхательную систему, трахеи, стигмы и выводится из организма в виде водяного пара.

Как видим, сгущение нектара в мёд – процесс, зависящий не от количества летков, а от силы семьи. Главный практический вывод: не нужно особо заботиться о конструкции ульев, чтобы обеспечить удаление влаги из нектара.

Нектар смешивается со слюной пчелы, содержащий ферменты инвертазу и диастазу. Под влиянием инвертазы сложный тростниковый сахар нектара превращается в более простые сахара. Диастаза же расщепляет крахмал. Одновременно в нектар попадает фермент, превращающий часть глюкозы в глюконовую кислоту. Для этого процесса необходим кислород воздуха, с которым соприкасается капелька нектара во время её выпускания на хоботок и втягивания в медовый зобик. Одновременно как побочный продукт выделяется перекись водорода, нейтрализуемая ферментом каталозой. В результате зрелый мёд всегда имеет кислую реакцию.

Когда содержание воды в нектаре уменьшится до 20%, пчёлы наполняют ячейки доверху и запечатывают их тонкими восковыми крышечками. К тому времени под влиянием ферментов содержание сахарозы в нектаре уменьшается до 1-4%, а содержание глюкозы и фруктозы увеличивается до 73%. В результате всех химических изменений нектар превращается в мёд – продукт, готовый для усвоения пчелой; на его переваривание не требуется энергии и ферментов. Кроме сахара, в мёде содержится также немного белка (0,1-0,4%), минеральных солей (до 0,2%), небольшие количества органических кислот (0,1-0,4%) и других веществ.

Таким образом, мёд является концентрированным, почти чистым углеводным кормом для пчёл.

Пыльца состоит из мельчайших пыльцевых зёрен, покрытых прочной оболочкой (из клетчатки). Из пыльцы пчёлы приготовляют в улье пергу. Пыльца и перга являются для пчёл основными источниками белков, жиров, минеральных солей и витаминов. Без пыльцы пчёлы не могут выкармливать личинок и выделять воск.

Собранную с цветков растений пыльцу (обножку) пчёлы смачивают нектаром и уплотняют в пчелиных ячейках, а верхний слой обильно пропитывают мёдом, вследствие чего он становится непроницаемым для воздуха.

В этих условиях в ячейке происходит превращение пыльцы в пергу. Под влиянием молочнокислых бактерий часть сахара, который пчёлы добавили в пыльцу при её смачивании, превращается в молочную кислоту, являющуюся сильным консервирующим средством. В таком виде пыльца в ячейках может храниться до двух лет.

В перге содержится в среднем около 20% белка, 20% углеводов, 3-5% минеральных солей. Жира в ней может быть от 4 до 15%. В перге содержится также вода, неперевариваемая организмом пчёл клетчатка и некоторые другие вещества.

Головные и грудные железы. У пчелы – работницы, матки и трутня в числе других желез имеются железы, расположенные в голове и частично в груди. Некоторые из них обслуживают пищеварительные процессы, другие (у пчелы – работницы) вырабатывают вещество, входящее в состав молочка, третьи (у матки) выделяют вещества, оказывающие влияние на физиологию и поведение пчёл – работниц.

В мембране, сочленяющей мандибулы с головой, с внутренней стороны открывается проток мандибулярных (верхнечелюстных) желез, расположенных в голове над основанием мандибул и имеющих вид двухлопастных мешочков.

Мандибульные железы пчёл – работниц секретируют вещество, входящее в состав молочка, которым пчёлы – работницы вскармливают личинок. У более взрослых пчёл железа выделяет секрет для растворения и соединения частиц воска при строительстве сотов. Наиболее крупными по размерам оказываются мандибулярные железы матки, которые секретируют комплекс так называемых маточных веществ, которые тормозят развитие яйцеклеток в яичниках пчёл – работниц и задерживают проявление инстинкта роения. Недостаток в пчелиной семье маточных веществ вызывает развитие яйцеклеток у пчёл – работниц (появление анатомических трутовок), побуждает их к замене старой матки новой или к отстройке роевых маточников и роению.

Ароматический секрет мандибулярных желез у неплодной матки служит для привлечения трутней во время “брачных полётов”.

У трутней верхнечелюсной железы нет.

На границе между подбородком и язычком нижней губы открывается проток нижнегубной железы. Последняя состоит из двух пар желез. Одна пара их помещается в затылочной области головы, позади мозга (заднеголовная железа), а другая – в передней половине груди под пищеводом между мускулатурой крыла (грудная железа).

Заднеголовная железа выделяет жироподобный секрет для смазывания трущихся частей хоботка. Железа слабо развита у трутня, хорошо – у рабочей пчелы и сильнее всего – у матки.

Грудная железа, хотя и находится в груди, но выводной проток (общий с заднеголовной железой) тянется в голову и заканчивается у основания нижней губы. Секрет этой железы играет роль слюны. С его помощью пчёлы растворяют твёрдые кристаллики сахара. Он имеет значение и при пищеварении. Грудная железа у пчелы и матки развита одинаково, у трутня – в меньшей степени.

В гипофарингельной пластинке головы у пчёл – работниц открываются протоки парной гипофарингеальной железы (глоточная). Сама железа располагается впереди и позади лопастей мозга и отличается от других желез значительной длиной. Состоит глоточная железа из многочисленных альвеол, впадающих в проток. Эта железа у молодой пчелы выделяет секрет, входящий в состав молочка для кормления личинок. Во второй период жизни, когда пчела становится сборщицей, глоточная железа выделяет секрет, содержащий инвертазу, необходимую для превращения собираемого нектара в мёд. У матки и трутня такой железы нет; это связано с тем обстоятельством, что ни матка, ни трутни не принимают участия в переработке нектара в мёд и в уходе за личинками.

Органы пищеварения (таблица 2).

Кишечник пчелы разделяется на три отдела – переднюю, среднюю и заднюю кишки. К переднему отделу кишечника относятся: ротовые органы, глотка, пищевод, медовый зобик и промежуточная кишка. К среднему отделу – средняя кишка, а к заднему – тонкая и толстая задние кишки.

Строение кишечника пчелы. В верхней части таблицы слева изображена в разрезе личинка пчелы. На переднем конце тела имеется рот р, от которого отходит короткая передняя кишка пк. за ней следует большая средняя кишка ск. С заднего конца тела находится короткая задняя кишка зк, которая в течение всей стадии личинки не соединена со средней кишкой. Лишь к концу шестого дня, когда личинка пчелы прекращает питаться, оболочка между средней и задней кишкой прорывается и экскременты выделяются на дно ячейки.

Вблизи ротового отверстия имеется расширение – глодка г, от которой отходит длинный и узкий пищевод п. Из головы пищевод проходит в грудь и затем через брюшной стебелёк в брюшко, где сразу же расширяется в медовый зобик мз. Медовый зобик служит резервуаром, в котором пчела переносит нектар и воду с поля в улей, а также переносит мёд внутри гнезда.

За медовым зобиком расположена большая средняя кишка ск. Медовый зобик соединяется со средней кишкой посредством промежуточной кишки (клапана), состоящей из двух частей – головки гпк и рукава рпк. Промежуточная кишка выполняет роль клапана, задерживающего пищу в медовом зобике, а также регулятора, пропускающего в среднюю кишку небольшие порции пищи. Одновременно клапан играет роль фильтра, очищающего поступающий в медовый зобик нектар от зёрен пыльцы.

В конце средняя кишка сужается, образуя мускульное кольцо (сфинктер), закрывающее просвет кишки. Непереваренные остатки пищи проходят далее в тонкую заднюю кишку тк, которая затем переходит в объёмистую толстую кишку тзк. На заднем конце эта кишка сужается и заканчивается анальным отверстием. Чтобы понятнее было размещение пищеварительного тракта в теле пчелы, на рисунке изображена ещё схема её нервной системы нс, воздушных мешков вм и половых органов по.

Там, где средняя кишка переходит в тонкую заднюю кишку, впадает большое количество

(80-100) тонких извивающихся длинных трубок – мальпигиевых сосудов мс, которые служат органами выделения. Клетки этих трубок вбирают из омывающей их крови продукты распада белка (мочевую кислоту, ураты) и другие вещества, очищая таким образом кровь от ненужных и вредных для организма веществ. Эти вещества по трубкам мальпигиевых сосудов затем попадают в заднюю кишку и вместе с экскрементами выходят наружу.

В правом нижнем углу изображён для сравнения пищеварительный тракт рабочей пчелы РП, выпрямленный в ровную линию, матки М и трутня Т. Медовый зобик больше развит у пчелы, средняя кишка длиннее у трутня.

Ротовые органы. Они размещены вокруг ротового отверстия. В передней части находится верхняя губа – складка кожи, прикрывающая рот с лицевой стороны. По бокам от верхней губы и под ней расположены верхние челюсти (жвалы). В задней части головы расположен хоботок – сложный орган, состоящий из двух нижних челюстей и одной (в середине) нижней губы.

Хоботок начинается в задней выемке головной капсулы пчелы. К стенкам головы прикреплены прочные хитиновые палочки, образующие так называемый подвесочный аппарат пп. К подвесочному аппарату прикреплены три членика: с боков – нижние челюсти нч, а посередине – нижняя губа. Каждая нижняя челюсть состоит из прочного основного членика оч и более тонкой нижней лопасти нл. Нижняя губа прикреплена к подвесочному аппарату вершиной треугольного подподбородка, который далее переходит в длинный очень массивный членик – подбородок. На конце подбородок сужается и переходит в длинный язычок я, заканчивающийся ложечкой л с пучком длинных волосков на конце. В том месте, где от подбородка отходит язычок, имеются два подъязычника пя и два щупальца щ, заканчивающиеся тремя члениками щнг. Язычок пчелы состоит из многих хитиновых колец, образующих в задней части жёлобок. Края жёлобка усажены густыми волосками, которые закрывают его так, что внутри образуется тонкая сквозная трубка. Кольца обеспечивают подвижность язычка.

Хоботком пчела может насасывать жидкую пищу (нектар, мёд, воду) двумя способами. Когда нектара мало, она слизывает его подвижным гибким язычком с ложечкой на конце. Мельчайшие капельки жидкости поднимаются по капиллярной трубочке, имеющейся в середине язычка. Но пчела может значительно ускорить процесс забирания корма, когда берёт его из ячейки. В таких случаях она опускает хоботок глубже в мёд и насасывает его через трубку, образуемую сжатыми вокруг язычка наружными лопастями нижней челюсти и щупальцами нижней губы. Благодаря своей вогнутой форме эти членики образуют вокруг язычка трубку большего диаметра, по которой жидкий корм насасывающими движениями глотки быстро поднимается ко рту.

Глотка, пищевод и медовый зобик. Глотка представляет собой переднюю расширенную часть кишки. В поперечном разрезе она представлена в средней части таблицы слева. Передняя сторона глотки ограничена ротовым отверстием, а задняя суживается в тонкую трубку – пищевод. В основании глотки находится глоточная пластинка. Стенки глотки сг имеют петли, которые, распрямляясь, увеличивают её просвет. Между глоточной пластинкой и кутикулой головной капсулы натянуты мускулы – передние расширители пр, сокращение которых увеличивает просвет глотки г. Уменьшение просвета вызывается сокращением сжимающих мускулов см.

В середине нижней части таблицы изображена часть стенки медового зобика СМЗ. Эта стенка имеет множество петель, за счёт которых медовый зобик может сильно увеличиваться при наполнении нектаром. Пчела может набрать в зобик до 65 мг мёда, однако с таким грузом она летает плохо. При обильном взятке с липы пчела приносит в улей по 40-45 мг нектара. При слабом же взятке с разнотравья пчела приносит всего лишь 15-25 мг.

С наружной стороны стенка медового зобика содержит мускульные слои. Сокращаясь, мускулы уменьшают объём зобика, выдавливая его содержимое через пищевод и хоботок в ячейку.

Размещение желез, прилегающих к переднему отделу кишечника, представлено в левом нижнем углу таблицы: верхнечелюстная железа вч, глоточная железа г, заднеголовная железа зг, грудная железа гж, общий выводной проток заднеголовной и грудной желёз вп. Для общей ориентировки на рисунке показаны глоточная пластинка гп, в которой заканчивается выводной проток глоточной железы, пищевод п, надглоточный нервный узел ну и подглоточный нервный узел пг.

clip_image002

Комментарии

  1. Сиражудин : 23 ноября 2013 г. в 10:38

    Здравствуйте уважаемый давно искал плакат для учебного пособия и наконец нашел её на вашем сайте но тут тоже нет комментария к таблице 2 не могли бы вы помочь с комментариями буду благодарен

    • Валентин : 23 ноября 2013 г. в 19:19

      Текст перед таблицей 2 Вас не устраивает? Лучшего комментария не придумаешь.

Ответить на Сиражудин Отмена ответа

Кликните для смены кода
Адрес Вашей электронной почты опубликован не будет.
Обязательные поля отмечены звездочкой (*).