Нервная система и поведение пчел
Пчелы имеют высокоразвитую нервную систему и органы чувств, благодаря которым осуществляется постоянная связь пчелиной семьи с внешней средой. Подсчитано, что на 1 г массы рабочей пчелы приходится 1 млн нервных клеток. Нервная система пчел состоит из нервных клеток, в которых различают расширенную часть – тело и отростки. Один из отростков значительно длиннее, чем остальные, – это нервное волокно. Отростки заканчиваются нервными окончаниями, а последние, примыкая друг к другу, образуют единую систему.
Нервная система пчел делится на периферическую и центральную. Клетки первой называются чувствительными нервными клетками и входят в состав органов чувств. Центральную нервную систему образуют надглоточный и подглоточный нервные узлы (ганглии), в которых сконцентрированы тела нервных клеток и брюшная нервная цепочка. Надглоточный ганглий, размещенный в голове над глоткой, определяет поведение пчел. Подглоточный ганглий, значительно меньший по размерам, чем надглоточный, размещен, как следует из его названия, под глоткой. От него отходит нервная цепочка, состоящая из двух грудных и пяти брюшных ганглиев. От этих ганглиев, в свою очередь, отходят нервы ко всем органам и тканям. Они-то и составляют периферическую нервную систему.
...Поведение пчел. Все проявления жизнедеятельности пчел, доступные непосредственному наблюдению, называются поведением. Работы по строительству сотов обусловлены сокращением скелетных мышц, приводимых в действие нервами. К мышцам поступают сигналы от органов чувств, а центральная нервная система вызывает их сокращение. При отсутствии сигналов мышцы расслаблены. К разным мышцам сигналы подаются не одновременно, а в такой последовательности, чтобы их сокращение сложилось в определенную форму поведения.
Органами чувств пчела воспринимает изменения в окружающей обстановке. Сигналы об этом поступают в центральную нервную систему, которая согласует работу мышц с изменениями внешних условий. Так формируется ответная реакция организма на раздражение, которая называется рефлексом.
...Пчела рождается с готовым набором безусловных рефлексов (инстинктов), передающихся из поколения в поколение, а также приобретает в процессе жизни новые (условные рефлексы). Среди многих инстинктов пчелиной семьи наиболее сильно проявляются инстинкты сбора пищи, роения, строительства сотов и защиты гнезда.
Приобретенные рефлексы у пчел вырабатываются на основе безусловных. Пчелы, приученные брать корм на фоне желтого или синего квадрата, продолжают посещать эти квадраты после удаления кормушки. Условный рефлекс можно выработать у пчел на запах, место, время и т. д., но при этом обязательно должен быть задействован наиболее сильный безусловный раздражитель – пища. Условные рефлексы приобретаются сравнительно быстро, но так же быстро и утрачиваются.
Условные рефлексы имеют важное значение в жизни пчелиной семьи. При ориентировочном облете насекомые запоминают место расположения своего улья, а при полете за нектаром – путь к источнику медосбора и обратно к пасеке. Запоминают пчелы и окраску цветков, их форму и запах.
Роение
Роение – это способность пчел к размножению и расселению в пространстве при отделении части семьи вместе с маткой. Подготовка к роению начинается задолго до выхода роя. После зимовки старых пчел сменяют молодые, которые способны выкормить в 4 раза больше личинок, чем перезимовавшие. Это способствует быстрому росту пчелиной семьи. В ней становится много молодых пчел, не загруженных работой по выкармливанию расплода. Если в это время во внешней среде не происходит выделение нектара, на сбор которого могли бы переключиться не занятые работой пчелы, в семье появится очень много бездеятельных пчел. Рабочее состояние в этом случае в пчелиной семье снижается.
Признаки роения. Характерный признак роевого состояния пчелиной семьи – закладывание мисочек и откладывание в них яиц. Перед роением пчелы отстраивают до 10 маточников и более. Строительство сотов прекращается, вылет пчел за нектаром сокращается. В семье много трутневого расплода. Матка сокращает яйцекладку, становится легче и может летать. Масса старых маток, вылетающих с роем, составляет в среднем 197–203 мг, что на 20 мг меньше массы неоплодотворенных молодых маток, вылетающих с роями. Спад яйцекладки приводит к увеличению числа бездеятельных пчел, которые собираются у прилетной доски и висят под ульем в виде клубка. Отдельные пчелы грызут прилетную доску. Пребывание в бездеятельном состоянии дает этим пчелам возможность накапливать энергию и оставаться физиологически молодыми. Эту энергию они используют при отстройке нового гнезда.
Причинами, способствующими роению, являются переполнение гнезд молодыми пчелами, не занятыми работой, присутствие в улье старой матки, несвоевременное расширение гнезда и его плохая вентиляция, перегревание гнезда и его переполнение печатным расплодом. Главная причина возникновения роевого состояния – недостаточное выделение маткой феромонов. Именно с этим связано появление в семье большого числа пчел-трутовок, понижение строительной деятельности и закладывание пчелами маточников.
Вылет роя. При роении семья делится на две приблизительно равные части. Примерно 80 % от всего числа пчел, вылетающих с роем, составляют особи в возрасте до 24 дней. Иногда с роем вылетает до 7 % трутней.
Рой вылетает на 8—9-й день после откладывания маткой яиц в мисочки. В это время первые маточники бывают запечатанными. Вылет роя может задержаться из-за дождя, холодной погоды, резкого прекращения медосбора. Тогда кроме старой матки с роем вылетают молодые, только что вышедшие из маточников.
Готовясь к вылету, пчелы начинают поглощать мед, производить активизирующие сигнальные движения, выкучиваются наружу. Около 5 % особей становятся разведчицами – отыскивают жилище. Рой собирается по сигналу отдельных пчел. Первые рои обычно прививаются на дереве, кустарнике, где остаются несколько часов, а затем, сопровождаемые разведчицами, летят со скоростью 8—10 км/ч на высоте около 3 м к новому жилищу.
Вылет второго и следующих роев. В семье, отпустившей рой, остаются часть пчел, расплод и маточные личинки на разных стадиях развития. Пчелы, вышедшие из запечатанного расплода, составляют основную массу второго роя.
Первая молодая матка выходит из маточника на 8-й день после его запечатывания. Если погода не задержала выход первого роя, второй выходит на 9-й день после первого. За 1–2 дня до выхода второго и следующих роев можно слышать сигнальные звуки маток, создаваемые вибрацией сложенных крыльев. По ним матки узнают о присутствии в гнезде соперниц. Вторые рои менее чувствительны к ненастной погоде, чем первые, и способны вылететь при сильном ветре. В рое может быть несколько маток, одновременно вышедших из маточников.
На второй или третий день после выхода второго роя может вылететь третий рой с неплодными матками. В каждом следующем рое число пчел уменьшается. После прекращения роения пчелы помогают прогрызать маточники и уничтожают маток, находящихся в них.
...Молодая матка спаривается с трутнями, и в семье восстанавливается обычный порядок.
Отроившиеся семьи направляют свою роевую энергию на отстраивание сотов и сбор меда. Пчеловоды используют эту особенность роевых пчел в своих интересах, однако в условиях интенсивного пчеловодства при обслуживании большого числа пчелиных семей неконтролируемое роение приносит им много хлопот. Оно связано с большими затратами труда по ловле роев и посадке их в улей, а также со снижением продуктивности в период подготовки семей к роению. Следовательно, на крупных пасеках необходимо принимать меры по предупреждению роения, используя специально разработанные методы искусственного размножения пчелиных семей.
Поимка роев. В последнее время пчеловоды проявляют повышенный интерес к технологии ловли роев. Интерес к такому промыслу не случаен. С одной стороны, в продажу поступает недостаточное количество пчелиных семей, а высокие цены на них не позволяют многим пчеловодам обзавестись пасекой, а с другой – ежегодно с пасек улетают и безвозвратно исчезают многочисленные рои. При неблагоприятных погодных условиях пчелы не обеспечивают себя на зиму кормами и умирают от голода, но основная масса лесных обитателей погибает в результате отравления пестицидами во время химических обработок лесов. Учитывая эти обстоятельства, становится понятно и оправданно стремление пчеловодов к поимке роевых пчел.
Ловля пчел известна с давних пор, когда в лесах еще жили дикие насекомые. Сейчас фауна изменилась, и диких пчел практически не осталось.
Ловить отроившихся пчел становится все труднее, тем более что в нашей стране научных рекомендаций по этому вопросу нет. В связи с этим исследования, проведенные научным сельскохозяйственным центром в штате Нью-Джерси и отделом энтомологии Университета штата Нью-Йорк (США) с целью изучения методов поимки роев, представляют интерес и для отечественных пчеловодов.
В эксперименте выяснилось влияние на пчел некоторых факторов, таких, как устройство ловушки, количество и качество сотов, расстояние от ловушки до пасеки и т. д. Наблюдения за пчелами вели в мае – июне, то есть в роевой период. Через каждые 10 суток проверяли наличие в ульях роев и пчел-разведчиц.
...В результате проведенной работы было установлено, что самым приемлемым, простым и доступным является улей-ловушка, изготовленный из магазинной надставки на 10 магазинных рамок с разделителями. Леток площадью 7 см2 в данном случае размещен у дна улья. Менее удобными оказались ящики кубической формы объемом 40 л с летковым отверстием диаметром 4 см2, расположенным на высоте 8 см от дна.
Ловушки делали из дерева или папье-маше, то есть материалов, устойчивых к сырости и воздействию патогенных грибов. Ловушки не должны иметь неприятных для пчел запахов. Следует отметить, что пчел-разведчиц не привлекали ни форма ловушки, ни ее цвет, ни форма летка, ни емкость гнезда, ни его сухость или сквозняки, ни даже расстояние до ловушки. Главной приманкой для них служили темные соты с наличием в них остатков меда. В такие гнезда чаще всего залетали пчелы-разведчицы, а затем и рои. В гнезда со свежеотстроенными сотами рои заселялись реже и совсем не залетали в пустые или ловушки с вощиной. В этих ульях не появлялись и разведчицы. Рои чаще прививались в ранее обжитые ловушки, где оставались прополис и восковые крошки.
Положительные результаты наблюдаются при натирании стенок ловушки цветками базилика или листьями мелиссы. В гнездо ставят 5–7 сотов (число их зависит от вида пчел, разводимого в данной местности).
Главная притягательная сила – мед, но помещать его в ловушки не следует, так как это вызывает воровство пчел или заползание муравьев. Сильным аттрактантом, то есть веществом, которое по тем или иным причинам привлекает внимание пчел и заставляет их двигаться к определенному месту, являются феромоны железы Насонова и синтетические компоненты из них.
Корма пчел
Пчелы собирают с растений нектар и цветочную пыльцу, которые перерабатывают на корм – мед и пергу Пища пчел содержит все жизненно важные необходимые питательные вещества – белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины. Наряду с нектаром и пыльцой пчелы приносят в улей воду.
Нектар – углеводный корм, состоящий из сахаров (сахарозы, фруктозы и глюкозы), воды, небольшого количества белков и минеральных солей (табл. 2). Содержание воды и сахаров в нектаре значительно колеблется в зависимости от флористического состава и метеорологических условий.
Таблица 2 Химический состав нектара
Пчелы собирают нектар более активно, когда в нем содержится около 50 % сахаров (при концентрации сахаров менее 4,25 % они его не собирают вовсе). При этом высокое содержание сахаров в нектаре затрудняет пчелам его сбор. Добавляя к нектару ферменты слюнных желез и удаляя из него воду, насекомые перерабатывают его в мед. В ульях с нормальной вентиляцией выпаривание воды из нектара длится до 5 дней. Уменьшение вентиляции задерживает удаление воды из него более чем на 20 дней. На удаление 450 г воды расходуется 100 г сахаров.
В результате переработки пчелами нектара и пади получается мед – смесь плодового и виноградного сахара. Мед содержит воду (до 17–21 %), органические кислоты, азотистые и минеральные вещества, витамины. Всего в нем насчитывается около 300 компонентов.
Одной пчелиной семье для поддержания жизнедеятельности в год требуется 70–90 кг меда, из которых 10–12 кг расходуется в зимний период. В течение года пчелиная семья выделяет с калом около 7 кг непереваримых остатков меда.
Цветочная пыльца представляет собой мелкие зерна, созревающие в пыльниках цветка, и служит белковым кормом, необходимым для выкармливания личинок. При сборе пыльцы с растений пчелы добавляют к ней слюну и нектар и формируют из нее комочки (обножки), которые размещают на задних ножках в специальных углублениях (корзиночках). Масса обножки составляет от 8 до 22 мг.
При благоприятных условиях пчела может собрать обножки за 30 минут. Для сбора одной порции пыльцы она посещает до 120 цветков и за каждый полет в среднем собирает 15 мг пыльцы в двух обножках. При отсутствии белкового корма и уменьшении численности расплода пчелы формируют обножки на 13–28 % легковеснее. Цветочную пыльцу насекомые превращают в пергу, которую складывают в ячейки, утрамбовывают и консервируют, смачивая нектаром и слюной. В плотно уложенной пыльце происходит молочнокислое брожение. Вырабатываемая бактериями молочная кислота предохраняет пергу от порчи.
Для развития одной пчелы необходимо около 0,1 г перги. В весенне-летний период на выращивание сильной семьи (60–80 тыс. пчел) требуется 6–8 кг перги. В течение года семья расходует 16–18 кг перги. Летом сильная семья накапливает ее 15 кг. Объем перги в улье определяют при помощи рамки-сетки (подсчитывают ячейки, занятые пергой). Масса перги в одной ячейке составляет 0,3–0,5 г. При недостатке перги пчелы сокращают численность выкармливаемых личинок. В течение года пчелиная семья выделяет в среднем до 13 кг неперевариваемых остатков перги (данные о перевариваемости цветочной пыльцы приведены в табл. 3).Таблица 3 Перевариваемость пчелами перги, обножки и пыльцы, %
В улье пыльца разных растений смешивается, и в среднем перга содержит около 20 % белка. В обычных условиях пчелы в достатке получают минеральные вещества вместе с пергой и медом.
Вода – непременная составная часть тела пчелы, играет важную роль в процессах обмена, а также регулирования режима влажности в гнезде пчелиной семьи. В мышечных тканях воды содержится до 75–80 %, а в гемолимфе – 90 % и более. Если в улей поступает нектар, пчелы обычно не испытывают потребности в воде. Весной такая потребность у них возрастает пропорционально численности расплода. Весной за сутки семья расходует в среднем 100–200 мл воды, в жаркую засушливую погоду – более 400 г.
Цветочная пыльца, собранная с разных растений, содержит неодинаковое количество питательных веществ (табл. 4).Таблица 4
Химический состав пыльцы, %
Жизнедеятельность пчел в разное время года
Весной и летом пчелы максимально активны. В это время в нормальной семье они выполняют большую работу, причем в определенной последовательности. Переход пчел от одних видов работ к другим происходит в зависимости от потребности семьи, физиологического состояния самих насекомых и условий окружающей среды. При изменении условий и состояния семьи пчелы могут возвращаться к выполнению уже пройденного ими этапа работ.
Работа в улье. В первые дни после выхода из ячейки рабочие пчелы активно перемещаются по соту расплодной части, вступают в многочисленные пищевые контакты с особями старшего возраста, чистят ячейки, кормят личинок. Они одинаково активны как днем, так и ночью. В возрасте 7—15 дней пчелы совершают дальние миграции, проходя за сутки около 2,5 м. Повышенная двигательная активность пчел связана с выполнением многочисленных функций, в частности воспитания расплода, ремонта и строительства сотов, уборки гнезда, переработки нектара и пыльцы.
Пчелы летного возраста (старше 20 дней) при отсутствии медосбора наименее подвижны в гнезде. Их миграции незначительны и совершаются обычно в дневные часы. При наличии в природе нектара и пыльцы пчелы совершают регулярные перемещения: утром в сторону летка, вечером – в отдельную зону гнезда.
Рис. 1. Танец пчелы
Сбор нектара и пыльцы. При благоприятной погоде пчела вылетает 9—10 раз за день. За один вылет она доставляет в среднем 30–40 мг нектара или 10–15 мг пыльцы. Для сбора 1 кг меда с липы пчелы сильной семьи совершают до 25 тыс. вылетов, при посещении других растений, выделяющих меньшее количество нектара, вылетов бывает 100–200 тыс.
За 19 дневных вылетов пчела из сильной семьи может собрать с липы 900–950 мг нектара. Продолжительность работы насекомых по сбору нектара на одном цветке колеблется от 5 до 12 секунд. Для заполнения медового зобика медом им требуется 1–2 минуты. Пчелы предпочитают посещать один вид растений, выделяющий наибольшее количество нектара, содержащего смесь оптимальной для сбора концентрации. Впрочем, в течение дня может наблюдаться и флор-миграция: утром пчелы посещают один вид растений, а к вечеру переключаются на другой.