Особенности воскообразования у пчел (стр. 1 из 3)

Введение

Пчелово́дство — отрасль сельского хозяйства; разведение медоносных пчёл для получения мёда, пчелиного воска и других продуктов, а также для опыления сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности

Строительная деятельность пчёл

Восковые постройки — соты — в пчелином гнезде возводятся исключительно рабочими пчелами, у которых для этого имеются соответствующие приспособления. На последних четырех брюшных полукольцах (4-7) — стернитах, в передней их части, обособляются восковые зеркальца — более светлые, тонкие участки хитина в передней части стернитов. Под восковыми зеркальцами изнутри находятся восковые железы. Это клетки подкожного слоя — эпидермиса, обычно выделяющие вещество для наружных покровов. В данном случае клетки эпидермиса, находящиеся под восковыми зеркальцами, видоизменяются в связи с новой функцией — выделением воска. Такие измененные клетки эпидермиса называют восковыми железами. Восковые железы у недавно вышедшей пчелы слабо развиты, высота их равна 20 микрон. В возрасте 12—18 дней восковые железы достигают максимальной высоты (до 50—60 микрон). Наиболее полное развитие восковых желез у пчел совпадает с периодом усиленного выделения воска при условии достаточного притока в гнездо нектара и пыльцы и наличия свободного пространства для отстройки сотов. Степень развития восковых желез зависит не только от возраста и питания, но и от сезонных условий: осенью даже у молодых пчел они не достигают того развития, которое наблюдается в весенне-летнее время.

Выделение воска начинается с образования внутри восковых желез светлых вакуолей, представляющих собой жидкий воск. Последний пропотевает сквозь тонкие поры в хитине восковых зеркалец и при соприкосновении с наружным воздухом застывает в виде тонких чешуек, называемых восковыми пластинками. Так как на каждом из последних четырех стернитов брюшка по два восковых зеркальца, то одновременно может оказаться 8 восковых пластинок. Вес одной восковой пластинки в среднем 0,25 мг., т.е. 100 пластинок весят 25 мг (в 1 кг воска содержится 4 000 000 пластинок). При условии усиленного питания пчел и невозможности использования воска на постройку восковые пластинки могут утолщаться, достигая 1 мм. Для постройки одной пчелиной ячейки требуется 13 мг воска, или около 50 пластинок, на трутневую ячейку — 30 мг воска, или 120 восковых пластинок. При отстройке сотов пчелы образуют гирлянды. Температура внутри них поддерживается на уровне 35—36°. В составе гирлянды находятся пчелы разного возраста, в том числе и пчелы-кормилицы. У части пчел, находящихся в гирляндах, на восковых зеркальцах отлагаются восковые пластинки. С помощью щеточек задних ног пластинки изымаются с восковых зеркалец и передаются передним ногам, а оттуда поступают к мандибулам. Мандибулами пчелы обрабатывают восковую пластинку, разрыхляют ее, после чего кусочек измененного воска используется для постройки сота. Сначала пчелы отстраивают дно ячейки, затем по краю дна, имеющему очертания шестиугольника, с обеих сторон отстраиваются боковые грани ячеек. В результате сооружается сот с общим вертикальным средостением и рядами ячеек по обеим сторонам его.

В секретировании воска и строительстве сотов могут принимать участие пчелы разного возраста: у двухдневных пчел обнаружены секретирующие восковые железы; у пчел в возрасте 25 дней восковые железы оставались развитыми. Согласно наблюдениям, пчелы даже в возрасте старше двух месяцев способны секретировать воск. Гистологическими исследованиями установлено, что у одних и тех же пчел гипофаренгиальиые и восковые железы могут быть хорошо развиты и интенсивно выделять секрет. Следовательно, пчелы в состоянии одновременно принимать участие и в строительстве сотов, и в кормлении личинок. Поскольку восковые железы достигают наибольшего развития в возрасте от 12 до 18 дней, а после 25 дней начинается их дегенерация, рекомендуется предусматривать накопление большого числа молодых пчел в пчелиной семье ко времени взятка.

Огромное значение для усиленного секретирования воска имеет питание пчел пергой или пыльцой. Установлено, в частности, что у пчел, содержащихся после вылупления на углеводной диете, восковые железы не достигали необходимого развития и эти пчелы отстраивали меньше сотов, нежели пчелы, питающиеся пыльцой. Следовательно, пчелиные семьи в весенне-летнее время при отсутствии натурального притока пыльцы должны быть снабжены не только достаточными запасами меда, но и пергой или пыльцой.

Успешное использование пчелами секретируемого ими воска на постройки возможно лишь при наличии свободного пространства в гнезде. Необходимо по этой причине заботиться о своевременном расширении гнезда путем постановки рамок с искусственной вощиной.

Наиболее интенсивно секретируется воск в сильных семьях, состоящих из пчел разных возрастов и имеющих молодую (не старше двух лет) плодную матку. Полноценная пчелиная семья при хорошем взятке способна выделить за летнее время 2 и более килограммов воска.

Несмотря на некоторые неправильности, постройки медоносной пчелы занимают по своему характеру первое место в ряду построек других групп общественных перепончатокрылых. Так, у шмелей ячейки округло-яйцевидной формы, обособлены друг от друга и расположены без всякого порядка в виде комков. У ос и шершней соты состоят из одного ряда ячеек, направленных отверстиями книзу; такие соты приспособлены лишь для воспитания потомства. Для отстройки сотов осы и шершни употребляют посторонние вещества (клетчатку растений). Только у медоносной пчелы и близких к ней видов пчел ячейки в сотах характеризуются двурядным расположением, соты расположены в гнезде вертикально с ячейками, направленными горизонтально. Соты медоносной пчелы выгодно отличаются от построек других общественных перепончатокрылых и в отношении более экономного использования строительного материала и со стороны конструктивной прочности. Их преимущество состоит в многосторонности применения: они служат местом для складывания запасов пищи, в них развивается молодое потомство и здесь же вся пчелиная семья живет круглогодично. Наконец, прогрессивный характер построек медоносной пчелы выражается в выработке приспособлений для их возведения из материала, продуцируемого организмом рабочей пчелы, благодаря чему сообщество насекомых до известной степени оказывается независимым от факторов внешней среды. Однако эта обособленность от внешней среды носит относительный характер, так как восковые железы не в состоянии секретировать воск без соответствующих поступлений извне нектара и пыльцы.

Факторы, влияющие на восковыделение и строительную деятельность пчел

Способность пчел к восковыделению и строительству сотов проявляется лишь в семье как целостной взаимосвязанной биологической системе. Отдельные пчелы или даже небольшие группы пчел, имеющие развитые восковыделительные железы, вне семьи не способны к строительству сотов.

Восковыделение и медосбор

Строительство новых сортов и восковыделение находятся в теснейшей зависимости от наличия в природе и уровня приноса в улей свежего нектара и пыльцы. В период полного отсутствия медосбора в природе пчелы вовсе не продуцируют воск и не строят соты. Установлено, что наличие огромного количества в гнезде сложенного в соты и запечатанного меда практически не оказывает заметного влияния на восковыделение пчел. Пчелы обильно выделяют воск и строят соты лишь тогда, когда в улей поступает свежий нектар и пыльца. С окончанием медосбора строительная работа в гнезде прерывается до весны следующего года. Такая особенность в поведении пчел при строительстве сотов выработалась как механизм, позволяющий экономно расходовать кормовые запасы, заготовленные и сложенные в гнезде на неблагоприятный период жизни.

Г. Ф. Таранов (1936) провел целую серию опытов по выявлению зависимости восковыделения пчел от уровня приноса нектара в улей. Опыт проведен на однородных по силе и состоянию семьях, которые были специально сформированы из молодых пчел массой по 0,5 кг. В семьи были посажены полноценные плодные матки, подставлены рамки с пергой и рамки, в которых поочередно сверху и снизу вырезали '/з сота. Пчелы подопытных семей получали 3 раза в день 50%-ный сахарный сироп в разных количествах - от 25 до 1000 г. Вновь отстроенные соты в течение месяца (через каждые 3 дня) вырезали и взвешивали. Выкормленный расплод отбирали и передавали в неопытные семьи, чтобы исключить различия, которые могли возникнуть из-за разного прироста молодых пчел в подопытныхсемьях.

За весь период опыта от подопытных семей воск вырезали 18 раз. В результате выделение воска возрастало прямо пропорционально количеству корма, получаемого семьей за сутки (табл. 1) .

Зависимость восковыделения от количества поступившего в улей корма

Номер семьи	Поступило корма в улей за сутки, г	Выделено воска в среднем на семью, г
1 и 2	25	72,8
3 и 4	50	70,8
5 и 6	100	86,0
7 и 8	250	116,0
9 и 10	400	136,9
11 и 12	500	155,7
13 и 14	750	191,4
15 и 16	1000	245,5

Рис. 1. Зависимость выделения воска от количества поступившей пыльцы (столбики) в улей (по Г. Ф. Таранову, 1961)

Было установлено, что увеличение поступившего корма в семью в течение суток на каждые 200 г увеличивает восковыделение у пчел на 35 г. Кроме того, полученные данные позволили рассчитать, что если пчелиная семья получает в изобилии корм, то 1 кг пчел может за всю свою жизнь дать около 0,5 кг воска, а вся полноценная семья за сезон до 7,5 кг воска. Эту цифру следует рассматривать как верхний биологический потенциал семьи пчел по восковыделению, ее предел. Такое количество воска от семьи получить практически невозможно, так как значительная часть пчел выводится при полном отсутствии медосбора, когда пчелы вовсе не продуцируют воск.