СБОР ПАДИ И МЕДВЯНОЙ РОСЫ
Кроме нектара, выделяемого цветковыми и внецветковыми нектарниками, пчелы, при определенных условиях, собирают и несут в ульи сладкую жидкость, появляющуюся на листьях некоторых видов растений. Иногда выделяют ее мелкие насекомые (тли, листоблошки и червецы), паразитирующие на растениях, а иногда сами растения без участия насекомых. В первом случае жидкость называют падью, а во втором — медвяной росой.
Падь. Главнейшими выделителями пади являются тли — мелкие насекомые, 3—6 мм длиной, располагающиеся в большом количестве с нижней стороны листьев (рис. 8). Насчитывают свыше 600 видов тлей,
Р и с. 8. Колония тлей на ветке шиповника (слева) и на нижней стороне листа садовой сливы (справа).
приспособившихся к жизни и размножению на многих широко распространенных деревьях и кустарниках. Характерная черта строения тела тлей — голова, грудь и брюшко плотно соединены друг с другом; они имеют прочный хоботок колющего типа, которым глубоко вонзаются в листья и свежие побеги растений. Тли дотягиваются хоботком до ситовидных трубок дерева, по которым движется сладкая жидкость, и высасывают ее. Сок растений тли используют для питания, но большая часть его расходуется на выращивание молодых особей.
Тли отличаются необычайной способностью к размножению. Начало размножения тлей обычно совпадает с распусканием листьев на деревьях. В это время из оплодотворенных яиц, отложенных осенью, выводится первое поколение. Через 8—10 дней от каждой особи выводится второе поколение, состоящее из 10—30 тлей, только самок. В последующее время за теплый период года выводится 8—10 поколений, и количество тлей от одной особи с весны достигает многих миллионов. Среди лета появляются крылатые самки и самцы, которые разлетаются на другие части растения и на новые растения. Крылатые самки откладывают яйца, которые перезимовывают.
У тлей имеются многочисленные враги: их поедают птицы, клещи, муравьи, пауки и другие насекомые. Очень много тлей погибает при неблагоприятных условиях погоды— от холода, ливневых дождей, сильных ветров и т.д. Поэтому в отдельные годы к осени тлей бывает немного, но иногда их количество достигает опасных для растений величин, и они выделяют очень много пади.
Сок, высасываемый тлями, содержит от 6 до 28% сухого вещества, главным образом сахара. В этом соке мало белковых веществ, необходимых для роста и размножения тлей. Чтобы удовлетворить свою потребность в белке, тле приходится пропускать через свой кишечник огромные массы сока. К тому же в жаркие дни тли испаряют через поверхность тела много воды. Поэтому в теплые дни осени они почти непрерывно сосут сок из растений. Излишек растворенного в соке сахара тли выделяют из кишечника в виде мелких прозрачных капелек жидкости, которую и называют падью. Так как тли сидят на нижней стороне листьев, то выделяемые капельки жидкости попадают на верхнюю сторону ниже расположенных листьев, где и сливаются, образуя расплывчатые капли.
Если пчелы находят цветки с нектаром, то падь они не собирают. Но в конце лета и осенью медосбор прекращается, а численность тлей сильно возрастает, и листья некоторых деревьев сплошь покрываются каплями пади, которую пчелы охотно собирают и несут в ульи. Летом также бывают периоды, когда временно отсутствуют цветущие медоносные растения. Если в это время появляется падь, то ее также собирают пчелы, главным образом в утренние часы, когда много пади накапливается за ночь. Днем обычно пчелы падь не собирают, так как она быстро подсыхает и становится недоступной для сбора. При этом жидкость на листьях деревьев загрязняется пылью, в нее попадают споры различных грибков и микроорганизмы, которые там размножаются. Вследствие этого падь темнеет, химический состав ее изменяется. Темные капли на листьях деревьев и на траве под ними — это показатель сильного развития тлей и обильного выделения ими пади. Наиболее часто и в большом количестве падь выделяется на акации белой и желтой, березе, боярышнике, бузине красной, вязе, грабе, дубе, иве, конском каштане, калине, крушине, липе, ольхе, осине, орешнике, шиповнике, рябине, сосне, терне, тополе, черемухе.
Иногда выделяется падь на фруктовых деревьях (вишне, груше, сливе, яблоне) и на некоторых травянистых растениях.
Выделяют падь и листоблошки (медяницы). Из этих насекомых наибольшее значение для пчел имеют грушевая (живет на груше, яблоне, косточковых деревьях, амурской сирени и т.д.) и яблоневая (живет на яблоне и рябине) листоблошки. Они очень подвижны и могут прыгать, быстро расселяясь на деревьях. Из малоподвижных насекомых, питающихся соками растений и выделяющих падь, наибольшее значение имеет акациевый плодовый червец (щитовка), который живет и выделяет падь на орешнике, белой и желтой акации, черешне, иве, клене, липе, ольхе, рябине, малине и других растениях. За лето развивается два поколения червецов, которые выделяют падь в большом количестве в середине мая и в середине июля.
Медвяная роса — сахаристая жидкость, выделяемая растениями без участия насекомых. Она отличается от пади тем, что не содержит продуктов распада белка и других веществ животного происхождения. Выделяется медвяная роса обычно осенью, когда жаркие дни сменяются холодными ночами. В течение дня в кроне деревьев интенсивно образуются сахаристые вещества, для которых корни подают необходимое количество воды и минеральных веществ. Однако ночью корни продолжают интенсивную подачу жидкости, а синтез сахара в листьях из-за холодной погоды замедляется. В результате сосуды листьев переполняются сахаристой жидкостью, которая выступает через устьица, расположенные в нижней части листьев. Мельчайшие капли сладкого сока падают на поверхность нижерасположенных листьев, собираются в капли, и их, так же как и падь, пчелы слизывают в утренние часы. Как падь, так и медвяную росу в улье пчелы смешивают с нектаром или ранее собранным медом. Падь содержит ядовитые для пчел вещества, которые при большой ее концентрации в меде пагубно влияют на пчел в зимний период.
ФУНКЦИИ ХОБОТКА И МЕДОВОГО ЗОБИКА ПЧЕЛЫ
Для сбора и приноса нектара в улей у пчел, как и у других насекомых (перепончатокрылых), питающихся нектаром, в процессе эволюции выработались весьма совершенные органы: хоботок лижуще-сосущего типа, которым пчела собирает даже мельчайшие капельки нектара, и медовый зобик — резервуар для сбора нектара и приноса его в улей.
Хоботок. Вокруг рта пчелы находится шесть ротовых придатков: верхняя губа — пластинка, прикрывающая рот, пара мощных верхних челюстей (жвалы), устроенных как клещи, которыми пчела захватывает, или сгрызает твердые частички; остальные три ротовых придатка— нижняя губа и две нижние челюсти — образуют хоботок.
Нижняя губа — основная часть хоботка — начинается с маленького треугольного членика (основания подбородка), прикрепленного к подвесочному аппарату, соединяющему его с головой (см. рис. 4). За ним следует продолговатый толстый членик — подбородок, от которого отходит длинный, почти круглый язычок, заканчивающийся ложечкой. В месте прикрепления язычка к подбородку отходят два щупальца нижней губы. Длинный язычок состоит из множества прочных колец, соединенных мягкой кожицей, обеспечивающей его гибкость и подвижность. Язычок имеет волоски, направленные к его внешнему концу.
Две нижние челюсти находятся по бокам нижней губы. Это вытянутые, слегка изогнутые образования, состоящие из двух члеников — основного и наружной лопасти нижней челюсти. Соединенные вместе нижняя губа и нижние челюсти образуют каналы разного диаметра для всасывания жидкой пищи.
Самый маленький капиллярный канал находится в язычке; он служит для продвижения секрета желез к концу язычка. Выделяемой жидкостью пчела может, например, растворить крупинку сахара, который без этого остался бы неиспользованным.
Канал среднего диаметра служит для засасывания нектара при слизывании его ложечкой. Он образуется при распрямлении канала, находящегося в вытянутом язычке. И, наконец, трубку наибольшего диаметра хоботок образует при тесном сближении вокруг язычка щупальцев нижней губы и нижних челюстей. Эта трубка служит для быстрого всасывания больших количеств нектара или меда из ячейки; пчела при этом погружает в жидкость хоботок наполовину его длины. Язычок, который оказывается внутри трубки, во время всасывания быстро движется взад и вперед, способствуя ускорению тока жидкости. Стенки глотки пчелы снабжены мускулами, которые, сокращаясь и расширяясь, всасывают жидкость.
Для сбора нектара с цветков растений важна длина хоботка, которая позволяет дотянуться до нектара, выделяемого на донышке цветков с длинной и узкой трубочкой. Наибольшую длину (6,9—7,2 мм) хоботка имеют пчелы серой горной кавказской породы. Эти пчелы могут собирать нектар с цветков лугового клевера. Среднерусские же пчелы имеют хоботки длиной 5,4—5,9 мм; собирают они нектар с лугового клевера лишь тогда, когда в цветке накопится много нектара и уровень его существенно поднимется или когда растения в силу погодных условий плохо развиты и дают цветки с укороченными (недоразвитыми) венчиками.
Медовый зобик. От глотки отходит длинный узкий пищевод, который проходит через всю грудь, и в начале брюшка, сильно расширяясь, образует медовый зобик (рис. 9). Стенка медового зобика имеет многочисленные складки, позволяющие сильно увеличить объем зобика при наполнении нектаром. Объем медового зобика у спокойной пчелы в улье не превышает 14 мм, но, наполняясь нектаром или медом, он может увеличиться в 3—4 раза. Медовый зобик служит резервуаром, в который она собирает нектар, а также переносит мед в улье. Мускулы, расположенные в стенке зобика, сокращаясь, выдавливают жидкость наружу через пищевод и хоботок.
Медовый зобик играет большую роль в регулировании количества сахара в гемолимфе. Сахар, преимущественно глюкоза, всегда содержится в гемолимфе пчелы и служит энергетическим материалом, непосредственно используемым на работу мускулов и на образование тепла. Чем энергичнее и быстрее сокращаются мускулы, тем больше в гемолимфе содержится сахара. Во время полета в гемолимфе пчелы содержится 2—4% сахара. Если концентрация сахара падает ниже 1%, то пчела оказывается неспособной летать, а при содержании ниже 0,5% она становится неподвижной. С пустым медовым зобиком пчела может
Р и с. 9. Пищеварительная система пчелы:
1 —усик; 2—сложный глаз; 3 — пищевод: 4, 7,8 - передние средние и задние ножки пчелы; 5 — трахеи, 6-медовый зобик- 9 — средняя кишка; 10 — задняя толстая кишка.
летать около 15 мин за счет углеводов гемолимфы. Однако при наполнении зобика медом активность пчелы быстро восстанавливается. Следовательно, у пчелы медовый зобик выполняет роль регулятора содержания сахара в гемолимфе.
У трутней глюкозы в гемолимфе меньше, чем у рабочих пчел, и количество ее довольно постоянно (1,2%).
У матки высокое содержание сахара наблюдается только в первые дни ее полетов на спаривание. С переходом ее к кладке яиц содержание сахара уменьшается и поддерживается на одинаковом уровне (1,0%) независимо от ее возраста. При подготовке к роению концентрация сахара в гемолимфе матки снова повышается.
За медовым зобиком у пчелы находится средняя кишка — главный центр пищеварения, разлагающий и всасывающий все составные вещества пищи пчелы. Медовый зобик соединен со средней кишкой небольшой промежуточной кишкой, которая регулирует подачу корма (нектара, пыльцы) в среднюю кишку, а также очищает нектар от излишней пыльцы.
Пчелы, вследствие жизни семьями, отличаются очень большими возможностями регулирования своего питания: в одних условиях они очень экономно расходуют кислород и корма, а в других быстро развивают огромную энергию. Так, русский исследователь-зоолог В. В. Алпатов показал, что спокойно сидящая пчела расходует 8 мм3 кислорода в 1 мин, пчела в движении при тех же условиях расходует 36 мм3, пчела возбужденная— 520 мм3 в 1 мин. У пчел отношение минимального физического напряжения к максимальному составляет 1:140, в то время как у человека она равна 1: 10. Такая огромная пластичность обмена веществ ведет к такому же потреблению меда: пчелы в одних условиях потребляют очень мало меда, а в других, когда они беспокоятся, значительно больше.
ПЕРЕРАБОТКА ПЧЕЛАМИ НЕКТАРА И ПЫЛЬЦЫ БИОЛОГИЧЕСКАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ ЗАПАСАНИЯ ПИЩИ
Хотя по внешнему виду все пчелы семьи, выводимые в течение года, одинаковы, функционально они сильно различаются. Перезимовавшее поколение пчел выращивает расплод весной и погибает, оставляя обновленный состав семьи. Весеннее поколение усиленно выращивает массу пчел с небольшой продолжительностью жизни (34—45 дней), они собирают, перерабатывают корм и создают его запасы для осенне-зимне-весеннего поколения, которое должно долго жить (7—8 месяцев). Летние пчелы подготавливают очень питательную пищу, содержащую все необходимое для протекания жизненно важных физиологических процессов. Это и обеспечивает выживание семьи пчел в трудных условиях длительной зимы. Семьи пчел разных поколений имеют анатомические и физиологические отличия, которые возникают под влиянием условий среды (погоды, питания, медосбора и др.) и являются приспособлениями к наиболее полному выполнению различных функций: наращиванию пчел весной, сбору и переработке нектара летом и выживанию семьи зимой.
Следовательно, пчелы собирают пищу не только для непосредственного потребления, но и заготавливают большие запасы, которыми питается осеннее поколение в течение всего неблагоприятного времени года — осени, зимы и ранней весны, когда сбор пищи невозможен. Семья пчел перерабатывает скоропортящиеся продукты— нектар и пыльцу — в продукты, способные длительно сохраняться — мед и пергу — не теряющие при этом своего вкуса и питательности. Из-за способности перерабатывать и запасать большие массы нектара пчелиная семья и получила хозяйственное значение в деятельности человека.
Медоносные пчелы, исторически развивающиеся в условиях жарких стран, больших запасов меда не создают (поэтому и не имеют хозяйственного значения). В их гнездах обнаруживают лишь немного нектара и пыльцы для текущего питания и выращивания расплода. Постоянное цветение медоносов, возможность сбора нектара в течение всего года не создали предпосылок для формирования инстинкта запасания большого количества пищи. Заготовка меда выработалась у семьи пчел в связи с похолоданием климата в зонах их обитания и необходимостью иметь запасы пищи для зимовки.
ОЧИСТКА НЕКТАРА ОТ ИЗЛИШНЕЙ ПЫЛЬЦЫ
У большинства растений пыльца и нектар образуются в одном цветке. Летучая, легко рассеивающаяся в воздухе пыльца неизбежно, иногда в большом количестве, попадает в нектар и забирается пчелой. Мед с большим количеством пыльцы непригоден для зимовки пчел. Питательные вещества пыльцевых зерен при пониженной температуре в гнезде не усваиваются пчелами и бесполезны. Кроме того, пыльцевые зерна, накапливающиеся задней кишке пчел, значительно увеличивают массу экскрементов, перегружающих кишку (пчелы зимой кала не выделяют и освобождаются от него лишь весной при первых облетах). Специально проведенный опыт по применению для зимовки пчел меда с повышенной примесью пыльцы показал, что пчелы, питаясь таким медом, заболевают поносом и гибнут. Поэтому очистка нектара от излишней пыльцы существенно важна для благополучной зимовки пчел.
Очищается нектар от излишней пыльцы во время пребывания его в медовом зобике, в промежуточной кишке, соединяющей зобик со средней кишкой.
Промежуточная кишка (клапан) пчелы
Рис. 10. Строение промежуточного клапана пчелы:
1 — средняя кишка; 2 — промежуточная кишка; 3 — медовый зобик; 4 — щетинки; 5 — мускулы головки клапана; 6 — головка клапана; 7 — рукав клапана; 8 — эпителиальные клетки средней кишки; 9 — пищеварительная масса.
состоит из головки, находящейся внутри медового зобика, от которой отходит рукав-трубка, выходящая из медового зобика и проникающая внутрь переднего конца средней кишки (рис. 10). Головка клапана — это круглое мускулистое полое образование, состоящее из четырех лопастей. На внутренней стороне каждой лопасти имеются хитиновые шипики с острыми краями, обращенными внутрь. Как только медовый зобик наполняется жидкостью, лопасти головки начинают совершать захватывающие движения, раскрывая и закрывая щели между ними. При сжатии лопастей жидкая часть корма, пропускаемая между шипиками, выливается обратно в медовый зобик, а твердые частицы (пылевые зерна) с небольшим количеством жидкости задерживаются в головке и продвигаются затем через рукав в среднюю кишку. Такие захватывающие движения и фильтрация жидкости продолжаются непрерывно в течение всего времени, пока медовый зобик наполнен нектаром или созревающим медом. Это приводит к постепенной очистке нектара от избытка пыльцы, но небольшая часть пыльцы все же остается и попадает в мед.
Рукав промежуточной кишки внутри средней кишки образует тонкую длинную трубочку с мягкими эластичными стенками. Такое строение рукава исключает возможность перемещения пищи в обратном направлении — из средней кишки в медовый зобик. Вследствие непрерывной работы клапана пчела не может полностью отдать весь нектар или мед, взятый в медовый зобик. Часть его (пыльцевые зерна вместе с частью жидкости) всегда проходит в среднюю кишку и расходуется на питание пчелы, т.е. клапан выполняет еще и функцию регулирования питания пчелы.
Mne очень понравились