К осени в пчелиной семье выводится более стойкий и крупный молодняк, родившиеся в осенний период молодые пчелы обладают большим весом и повышенной величиной тела, у них сильнее развиты глоточные железы и яичники, а также жировое тело, в которых аккумулируются важные для зимовки питательные вещества в виде жира, гликогена и белка. Происходят изменения и в пищеварительной системе пчел, в задней кишке к этому моменту формируется кислая среда, которая не позволяет развиваться в кишечнике пчелы патогенной микрофлоре и предотвращает развитие поноса.
С падением температуры воздуха активность пчел постепенно падает, а в конце сентября — октябре пчелиная семья перестает покидать улей и собирается в клуб на зимовку.
Состав пчелиной семьи
Многотысячелетнее эволюционное развитие пчел, как и любого живого организма, было направлено в первую очередь на выживание этого вида в любых условиях, которые подчас бывают крайне неблагоприятными. В условиях России и большей части Европы с продолжительными зимами и длительным снежным покровом пчеле за короткий промежуток времени необходимо не только вырастить потомство, но и обеспечить себе условия для зимовки, т. е. сделать запасы корма, а также сохранять в своем гнезде благоприятный температурный режим. Выжить в таких условиях в одиночку гораздо сложнее, чем в колонии. Поэтому в ходе эволюции у медоносной пчелы сформировалась общественная форма существования, так называемая пчелиная семья. Как и у других общественных насекомых, в пчелиной семье соблюдаются три основные биологические характеристики коллективного существования насекомых: совместный уход за потомством, разделение функций между различными социальными группами внутри семьи и перекрывание поколений, при котором идет постепенная замена старых пчел молодыми.
При разведении пчел важно учитывать, что пчелиная семья является целым и неделимым организмом, единой биологической единицей. Только единая пчелиная семья в состоянии перенести зимовку, обеспечить себя кормом и продолжить род, поэтому работа с пчелами подразумевает работу не с отдельными особями, а с целым живым организмом — пчелиной семьей.
Социальная структура пчелиной семьи состоит из трех основных видов пчел, каждый из которых имеет свою социальную функцию: рабочие пчелы, матка и трутни; при этом функции отдельных социальных групп не перекрываются между собой, т. е. матка не может начать выполнять функции рабочей пчелы, а рабочая пчела не может стать маткой.
Как правило, здоровая пчелиная семья выращивает себе только одну плодную матку, ее легко отличить от остальных пчел, так как матка значительно больше рабочей пчелы, ее длина может достигать 2,5 см, вес молодой неоплодотворенной матки составляет около 200 мг, а плодной уже может достигать веса в 300 мг. Средний срок жизни матки также значительно превышает жизненный цикл обычной рабочей пчелы: если рабочая пчела живет максимум 100 суток, то в природе матка способна жить до 5-ти лет, однако уже начиная со второго года жизни, ее яйценоскость неуклонно падает и одновременно с этим возрастает откладка неоплодотворенных яиц, из которых затем вырастают трутни. Поэтому пчеловоды, как правило, уже на второй год производят замену старой матки молодой, чтобы сохранить силу и высокую продуктивность пчелиной семьи.
Основная функция матки — репродуктивная, именно она должна обеспечить пчелиной семье своевременную воспроизводимость, поэтому главный ее показатель — это яйценоскость. Чем большее количество яиц отложит матка и чем более полноценными они будут, тем многочисленнее, а следовательно, и сильнее будет пчелиная семья, тем больше у нее шансов, что она сумеет успешно пережить зиму. Выращиванием потомства занимаются не сами матки, а рабочие пчелы, которые и составляют основу пчелиной семьи. Количество рабочих пчел, в зависимости от силы семьи и сезона, варьируется от 20 до 80 тыс. особей. Наименьшее количество рабочих пчел в пчелиной семье весной, максимальное — ко времени основного медосбора, после чего количество снова плавно сокращается и летние пчелы заменяются осенним выводком молодых пчел. Для успешной зимовки пчелиной семье нужно не менее 25 тыс. рабочих пчел, которые способны сформировать плотный клуб и выдержать продолжительный холодный сезон. В среднем, длина пчелы достигает 13–14 мм при весе в 100–110 мг. При этом вес рабочей пчелы варьируется в зависимости от наличия меда в зобике или каловых масс в кишечнике, а также от возраста и породы. Наибольшими размерами отличается русская пчела, тогда как южные породы — украинская, кавказская, карпатская — немного меньше.
По своей природе рабочие пчелы — самки с недоразвитыми репродуктивными функциями. Главная задача рабочих пчел — воспитание потомства, но не своего, а общего, отложенного другой пчелой — маткой. Рабочие пчелы занимаются не только воспитанием молодняка, но и обеспечением семьи кормом, в их задачу также входит поддержание гнезда в оптимальном для развития потомства влажно-температурном режиме при любой погоде. Таким образом, можно отметить, что семья медоносной пчелы — единый организм, в котором функции распределены между отдельными представителями данного организма, и каждый член выполняет важную для выживания семьи функцию. Эту биологическую особенность пчел необходимо учитывать при проведении любых работ на пасеке.
Продолжительность жизни рабочей пчелы зависит от сезона и интенсивности выполняемых ею работ. Летом, в период максимальной активности и запасания корма на зиму, а также в период весеннего активного наращивания силы пчелы, выращивания расплода, продолжительность жизни рабочей пчелы небольшая — в среднем 35–45 дней; осенью, по мере снижения нагрузки, жизнь пчелы увеличивается до 50–55 дней. Дольше других живут осенние пчелы, которые не успели поучаствовать в запасании корма и в активном выращивании новых поколений пчел и потому сохранили больше жизненной энергии. Осенние пчелы в среднем живут около 9 месяцев, они лучше летних пчел переносят зимовку, весной активно участвуют в воспитании весеннего расплода и могут доживать до нового сезона медосбора. Функции рабочей пчелы многочисленны: она выполняет практически все работы по содержанию и строительству гнезда, постройке сот, очистке улья и поддержанию в нем оптимального для расплода микроклимата, она производит воск и перерабатывает нектар в мед, откладывает его на зиму. Работа в улье и вне его строится по возрастному принципу: более молодые и неопытные выполняют в основном «домашнюю работу»: ухаживают за расплодом, проветривают улей, увеличивают или уменьшают температуру до оптимальной для расплода, строят соты, запаивают в них мед. По мере взросления, молодые пчелы начинают собирать нектар, вылетают на сбор воды и производят прополис.
В зависимости от выполняемых видов работ, все пчелы делятся на ульевых и сборщиц.
Развитие и воспитание молодой пчелы складывается из нескольких этапов. Вначале, сразу после выхода из ячейки, молодая пчела слаба и более взрослые особи подкармливают ее. Первые функции, выполняемые молодой пчелой, несложны и касаются, прежде всего, личной гигиены: пчелка очищает крылья, тело, глаза. В этот период она мало двигается, ее тело еще не окрепло и не покрылось плотным хитиновым покровом. За первые 4 дня пчела подрастает и начинает питаться самостоятельно, тело ее становится более крепким, у нее начинают развиваться железы, на этом этапе пчела приступает к выполнению первых общественных функций: принимается за чистку ячеек, а также выполняет несложную работу по подкормке подросших личинок питательной смесью меда с пергой. Такая подкормка выполняет двойную функцию: часть передаваемого личинкам корма пчела потребляет сама, что помогает ей получать высокопитательный корм и продолжать активный рост. Примерно к 8-му дню у молодой пчелы активируются молочные железы, она начинает производить молочко, которым питаются молодые личинки, и в следующие 4 дня пчела становится кормилицей младшего поколения пчелиной семьи. В возрасте 12 дней молочные железы атрофируются, но к этому моменту у подросшего насекомого уже активно развиты железы, производящие воск, и пчела приступает к строительству сот.
Продолжительность жизни рабочей пчелы в летний период редко превышает 60 дней, а чаще в средних семьях рабочая пчела исчерпывает свой жизненный ресурс уже на 30– 45-й день после выхода из ячейки. К этому времени в пчелиной семье успевает подрасти не одно поколение новых сильных молодых рабочих пчел, которые сменяют старое поколение и продолжают поддерживать силу семьи.
Постепенно функции молодой пчелы расширяются и из кормилицы она переходит в касту приемщиц меда от сборщиц. На этом этапе разные пчелы выполняют различные функции: одни забирают собранный нектар у летка, другие складируют и транспортируют принятый нектар в дальние ячейки, чтобы заполнить все отстроенные кормовые соты, третьи занимаются уплотнением в кормовых ячейках собранной перги. Эти функции рабочая пчела выполняет в среднем 7 дней, попутно она очищает гнездо от сора, вытаскивая его и отлетая с ним за несколько метров от улья. В этот же период пчела не забывает почистить себя, а также и других членов своей семьи, чаще всего — вернувшихся сборщиц, которые в результате дальних перелетов не имеют сил на собственную гигиену. Последняя функция, которую выполняет молодая пчела в улье, — охрана гнезда; эту функцию пчелы доверяют только подросшим и окрепшим особям. Впрочем, вместе со сторожевыми пчелами охранную функцию в случае опасности или угрозы несут все члены семьи — от сборщиц до уборщиц и приемщиц. На этом же этапе окрепшая и повзрослевшая пчела начинает совершать сначала короткие, а затем более продолжительные ознакомительные облеты, учится ориентироваться в пространстве и находить путь к собственному улью, запоминает форму и окраску летка. Начинается последний этап ее развития: ульевая пчела переходит в разряд сборщиц. С каждым днем пчела способна преодолевать все большие расстояния для сбора нектара с хороших медосборов, о которых пчелам-сборщицам сигнализируют пчелы-разведчицы. Радиус полета пчелы постоянно расширяется и к 50-му дню жизни может достигать 6,5 км.
Постепенно функции молодой пчелы расширяются и из кормилицы она переходит в касту приемщиц меда от сборщиц. На этом этапе разные пчелы выполняют различные функции: одни забирают собранный нектар у летка, другие складируют и транспортируют принятый нектар в дальние ячейки, чтобы заполнить все отстроенные кормовые соты, третьи занимаются уплотнением в кормовых ячейках собранной перги. Эти функции рабочая пчела выполняет в среднем 7 дней, попутно она очищает гнездо от сора, вытаскивая его и отлетая с ним за несколько метров от улья. В этот же период пчела не забывает почистить себя, а также и других членов своей семьи, чаще всего — вернувшихся сборщиц, которые в результате дальних перелетов не имеют сил на собственную гигиену. Последняя функция, которую выполняет молодая пчела в улье, — охрана гнезда; эту функцию пчелы доверяют только подросшим и окрепшим особям. Впрочем, вместе со сторожевыми пчелами охранную функцию в случае опасности или угрозы несут все члены семьи — от сборщиц до уборщиц и приемщиц. На этом же этапе окрепшая и повзрослевшая пчела начинает совершать сначала короткие, а затем более продолжительные ознакомительные облеты, учится ориентироваться в пространстве и находить путь к собственному улью, запоминает форму и окраску летка. Начинается последний этап ее развития: ульевая пчела переходит в разряд сборщиц. С каждым днем пчела способна преодолевать все большие расстояния для сбора нектара с хороших медосборов, о которых пчелам-сборщицам сигнализируют пчелы-разведчицы. Радиус полета пчелы постоянно расширяется и к 50-му дню жизни может достигать 6,5 км.
Последний член пчелиной семьи — трутень, который в отличие от остальных пчел выводится из неоплодотворенных яиц. Трутни необходимы пчелиной семье только весной и летом. На вид они гораздо больше рабочей пчелы — их длина достигает 17 мм, а вес превышает 250 мг. В среднем особи живут около 6 месяцев, и все это время их кормят рабочие пчелы, так как трутень ест только готовый мед и поэтому не в состоянии обеспечить себя питанием. Единственная его обязанность — оплодотворение молодой матки, после чего она может полностью осуществлять свою репродуктивную функцию. На этом роль трутня заканчивается, и после совокупления с маткой он погибает либо его поедают птицы. В августе оставшихся в живых трутней рабочие пчелы изгоняют из гнезда, и они погибают или пчелы сами их убивают. Зимой в сильных семьях трутней не бывает, так как их функция полностью исчерпана и они не нужны для успешного выживания пчелиного организма. Однако если в семье идет замена старой матки молодой, еще не оплодотворенной, то пчелы сохраняют трутня, пока он не оплодотворит новую самку. В этом случае в пчелиной семье зимует и трутень.
Пчелиные рефлексы
Поведение пчел в семье, регламентация работ, наделение подрастающего поколения все более сложными функциями сначала в гнезде, а затем и за его пределами, умение ориентироваться в пространстве и безошибочно находить дорогу к своему улью за несколько километров — все это кажется неискушенному пчеловоду настолько сложными действиями, что пчеле приписывают способность разумно мыслить. Однако биологи убеждены, что любые действия пчел — всего лишь рефлексы, в основе которых лежит ответная реакция организма на тот или иной раздражитель. Поведение пчелиной семьи определяется целым рядом рефлексов, регулируемых центральной нервной системой, а не разумом. Центральная нервная система пчелы, помимо головного мозга, включает в себя ряд нервных узлов, размещенных в области груди, и нервных окончаний, расположенных как в органах чувств, так и в конечностях пчелы, а также в крыльях. Нервные нити связывают все части центральной нервной систему в единую сеть.
Сигналы внешнего мира, воздействуя на нервные рецепторы органов чувств, передаются в нервную систему, которая реагирует на каждый раздражитель определенным рефлексом. С прекращением воздействия раздражителя у пчелы включается процесс торможения, в связи с чем меняется и поведение насекомого. Все рефлексы пчелы подразделяются на две большие группы: условные, или приобретенные, и безусловные, или врожденные. Безусловных рефлексов в пчелиной семье много: это и стремление к поддержанию чистоты в гнезде и улье, благодаря которому пчелы относят мусор подальше от гнезда и выкидывают его, и ужаление врага в минуту опасности. К врожденным рефлексам относятся также выработка фермента, превращающего нектар в мед, реакция на такие раздражители, как дым при окуривании, когда пчелиная семья стремится захватить в зобики как можно больше меда и покинуть гнездо, или гул, поднимаемый пчелами при постукивании по стенкам улья. Безусловные рефлексы пчел помогают им успешно адаптироваться в окружающей среде и выживать в сложных природных условиях.
В отличие от врожденных безусловных рефлексов, условные приобретаются пчелами в процессе жизни. К таким рефлексам можно отнести способность ориентироваться в пространстве, находя медоносные растения, или способность к сбору меда с определенного медоноса. Пчелы, совершая в молодом возрасте ознакомительные полеты, запоминают местоположение летка в улье, его цвет, ориентацию летка в пространстве, но стоит перенести улей на другое место или развернуть передней частью в другую сторону, и пчела потеряет дорогу к дому. Поэтому для облегчения ориентации пчелы в пространстве ульи ориентируют летками на разные стороны света, ставят около них палки разной длины или окрашенные в разные цвета шесты с флажками, оснащают ульи летками на разной высоте, окрашивают их в различные цвета. Все это помогает молодым пчелам выработать условный рефлекс нахождения своего дома.
При перевозе пасеки пчелы довольно быстро утрачивают выработанный на старом месте рефлекс местонахождения улья и приобретают с помощью коротких ознакомительных полетов новый. Условный рефлекс сбора меда с определенного вида медоноса, не знакомого ранее пчелам, можно выработать, скармливая пчелам настоянный на цветках этого растения сироп.
К условному рефлексу пчел относится и их способность определять лучшее время сбора нектара с того или иного медоноса. При первых сборах нектара пчелы запоминают, в какое время суток — утром, в обед, или вечером — тот или иной вид растения выделяет максимальное количество нектара, после чего начинают активно посещать данное растение именно в часы, наиболее продуктивные для сбора корма.
Помимо врожденных и приобретенных простых рефлексов, поведение пчелы определяется более сложной формой реакции на внешние раздражители — инстинктом. Как и безусловный рефлекс, инстинкт достается пчелам по наследству, но в отличие от рефлекса представляет собой более сложную форму поведения, выработанную предыдущими поколениями пчел за несколько сотен или тысяч лет эволюции породы и представляющую собой каскад рефлексов, при котором каждый последующий элемент выработанного поведения рождается предыдущим звеном цепи. Для сохранения инстинкта крайне важно, чтобы данная цепь рефлексов нигде не прерывалась, так как при выпадении даже одного звена инстинкт угаснет. Инстинктивное поведение пчел, как правило, проявляется под воздействием не одного, а комплекса раздражителей. При этом раздражители могут быть как внешними, так и внутренними. Так как пчелиная семья представляет собой единый сформировавшийся биологический организм, то и инстинктивное поведение у них чаще проявляется одновременно у всех членов семьи. Пчела за несколько сотен лет коллективного существования в семье выработала ряд жизненно важных инстинктов, которые можно условно разделить на три основные группы: пищевую, оборонную и половую. Пищевой инстинкт пчелы значительно отличается от такого же инстинкта других видов животных. В отличие, например, от теплокровных животных, пчелу к сбору корма призывает не чувство голода, а цветение в районе медоносов и наличие пустых кормовых ячеек в гнезде. Если все ячейки заполнены и строители кормовых сот еще не успели построить новые, сборщицы будут дожидаться, пока появится место для складирования новых кормовых запасов и только после этого отправятся за очередным взятком. В то же время инстинкт сбора корма настолько силен, что пчелы во время разгара цветения главных медоносов, например липы, клевера, донника, способны отложить все остальные дела в улье и даже разорить часть расплодных ячеек, удалив из них личинок, чтобы заполнить их медом. Пищевой инстинкт настолько силен, что вся пчелиная семья в погоне за максимальным медосбором может погибнуть от истощения; предотвратить гибель способны либо конец цветения медоноса, либо контроль над отсутствием пустых кормовых ячеек. Однако победа одного инстинкта над другими встречается редко, чаще пчелиная семья действует под влиянием сразу нескольких инстинктов, которые заставляют их, помимо сбора корма, выращивать личинок и молодых пчел, отстраивать кормовые и расплодные соты. Такое воздействие группы инстинктов делает пчелиную семью более выносливой и жизнеспособной.