Пчела: строение внешнее и внутреннее. Медоносная пчела

Пчелы живут семьями, которые состоят из особей трех различных форм: одной матки, несколько сотен трутней (в весенне‑летний сезон) и 20–60 тыс. и более рабочих пчел. Количество пчел в семье зависит от времени года. Наибольшее число их бывает летом, перед наступлением главного медосбора, и наименьшее – в начале весны, после зимовки.

Устройство пчелиной семьи

Общественные насекомые — это одно из самых интересных изобретений эволюции. Человеческое общество построено на реализации индивидуальных особенностей каждого человека по его возможностям и желанию. Общество насекомых — это:

  • совокупность особей, происходящих от одного генома;
  • совместная деятельность по созданию особой среды и обеспечению пищей всех членов семьи;
  • система использования организмов-членов сообщества в качестве инструментов для совместной деятельности.

Самоорганизация семьи у этих насекомых построена по принципу монархии. Королева пчел обладает уникальным свойством, которое дает право на такое положение. Это же право обременено обязанностью постоянно воспроизводить членов семьи с определенными характеристиками.

В зависимости от состояния семьи пчелиная королева может воспроизводить:

  • рабочих пчел (неполовозрелые самки);
  • самцов;
  • других самок.

Из яиц единственной половозрелой самки большую часть ее жизни на свет появляются рабочие пчелы. Это основа всей семьи, гарант ее существования. Однако наступает момент, когда семье (не самке) пора размножаться. Тогда на свет появляются самцы и самки, которые должны образовать новую семью, но уже в другом месте.

Однако этот вопрос решает не королева улья. Просто специальные няньки кормят личинок так, чтобы из них выросли половозрелые особи. Это означает, что монархия в улье — это отнюдь не власть королевы, это функция одной особи.

Цикл развития медоносной пчелы

Медоносная рабочая пчела – это, пожалуй, основа любой семьи насекомых. Они способны собрать меда весом до 450 килограмм в сезон, а значит обеспечить семью кормом. Это особи женского пола, которые характеризуются недоразвитой половой системой и не могут производить потомство. Они не спариваются с трутнями и занимаются исключительно ульевой работой. Но в отличие от маток имеют некоторые особенности органов, например, длиннее хоботок, развитее железы и корзинки для пыльцы на ножках.

Длина тела одной рабочей особи составляет около 12 мм, а вес не более 85 мг. Для того чтобы иметь 1 килограмм пчел, необходим собрать около 12 тысяч особей.

Итак, развитие рабочей труженицы зависит от того, куда были положены яйца. Если они в маточниках, то вылупится матка, если же в ячейках – то рабочая особь. И дело все заключается в разном количестве корма. Цикл развития медоносной пчелы подразумевает наличие трех стадий: яйцо, личинка, куколка. Когда зародыш появляется в яйце, начинается стадия эмбрионального развития, от личинки до взрослой особи – постэмбриональное.

При эмбриональном, когда сперматозоид попадает в яйцо, образуется ядро, которое потом при снесении маткой прикрепляется к ячейке. Примерно на третий день яйцо лопается и выходит личинка-червячок. Этому способствует первая дача корма пчелами-кормилицами. Порция первая дается в 2, а то и 4 раза больше веса самой личинки. На шестой день жизни червячка, кормилицы дают последнюю порцию корма и закрывают ячейку восковой крышечкой.

Цикл развития медоносной пчелы

Теперь наступает очень важный цикл развития медоносной пчелы – выпрямление личинки. В этот момент происходит первое испражнение, и червячок начинает прясть кокон. Примерно через 24 часа после запечатывания ячейки там уже виднеется готовый кокон. После этого 4 часа личинка находится в покое и приступает к линьке. Она сбрасывает все лишнее с себя и приобретает вид, размер и вес почти взрослой особи – куколка.

Цикл развития медоносной пчелы
Цикл развития медоносной пчелы

У куколки уже есть зародыши будущих пар крыльев, ног и жала. У нее увеличивается голова, темнеет кожа, растут крылья. Именно на этой стадии цикла развития медоносной пчелы формируются практически все внутренние органы. Последняя линька сигнализирует о том, что личинка будет выходить из ячейки. Это день рождения новой рабочей медоносной труженицы и завершение цикла ее развития.

Цикл развития медоносной пчелы

В первые 2-3 недели жизни рабочие пчелы не выходят из улья и трудятся внутри домика. Они чистят ячейки сотов, греют расплод, кормят личинок. Потом в их обязанности входит постройка сотов, выработка меда, охрана гнезда. Вот такая сложная биология пчелиной семьи.

Медоносная пчела

Название «пчелы» (лат. Anthophila) характеризует целую группу (секцию) организмов, входящую в состав надсемейства Apoidea отряда перепончатокрылых (лат. Hymenoptera). Секция эта включает семь семейств, одним из которых является семейство настоящих пчел (лат. Apidae). Именно к этому семейству относятся медоносные пчелы (лат. Apis mellifera L.), о которых пойдет речь в данной статье. Распространившись почти по всему земному шару, представители медоносных пчел стали играть немаловажную роль в научной и практической деятельности человека. Изучение их привлекает умы физиологов, энтомологов, этологов, а также специалистов агропромышленного комплекса. Интересны они и для людей, использующих продукты пчеловодства в повседневной жизни. В данной статье будут рассмотрены некоторые удивительные особенности, присущие медоносным пчелам. Многие из них не имеют аналогов среди животного мира.

Читайте также:  В каком возрасте и сколько цесарка несет яйца?

Особенности строения, развития и организации

Структура пчелиной семьи и характеристика входящих в нее особей

Состав пчелиной семьи может меняться в течение года, что определяется главным образом климатическими условиями и наличием пыльцы и нектара (питания) в разные периоды. Живут медоносные пчелы в гнезде, которое располагается в построенном человеком улье. Для складывания запасов корма и выращивания расплода они используют соты, которые делают с помощью выделяемого ими самими воска. Нектар и пыльцу медоносные пчелы собирают только в благоприятный для цветения медоносных растений период, в это же время они откладывают и запасы корма, которые необходимы им для существования. Пик активности приходится на период массового цветения медоносов, в другое же время работа пчел по сбору питания уменьшается.

Стадии развития медоносных пчел

Онтогенез (индивидуальное развитие организма) пчел включает две фазы: эмбриональную и постэмбриональную. Каждая из них подразделяется на несколько стадий (этапов), которые различаются по своей продолжительности (табл. 1).

Эмбриональный этап включает все процессы, происходящие внутри яйца, и длится около 3 дней. Одноклеточное яйцо в результате происходящих преобразований становится полноценным многоклеточным организмом – личинкой. Личинка впоследствии освобождается от зародышевых оболочек и хориона (вторичной оболочки яйца) и выходит наружу. После вылупления личинки наступает фаза постэмбрионального развития пчелы, сопровождающаяся полным метаморфозом (превращением). Полный тип метаморфоза характеризуется наличием промежуточной стадии – куколки, в которую превращается личинка.

Стадия куколки завершается сбрасыванием шкурки и появлением практически сформировавшейся пчелы, которая отличается от зрелой более мягким хитиновым покровом и наличием множества волосков на теле. В наиболее общих чертах строение медоносной пчелы представлено на рисунке.

Органы движения. Движение медоносных пчел осуществляется при помощи трех пар ножек (передней, средней и задней), а также двух пар крыльев (передней и задней). Органы чувств. У медоносных пчел хорошо развито зрение, оно представлено двумя сложными, или фасеточными, глазами и тремя простыми. Хуже развиты органы обоняния, вкуса, слуха и осязания. Защита от врагов. Для защиты матка и рабочие пчелы используют жало, которое входит в состав жалоносного аппарата, располагающегося в камере жала в последнем сегменте брюшка.

Классификация медоносных пчел

По сей день спорным считается вопрос о количестве входящих в род медоносных пчел (лат. Apis) видов (в разное время ученые выделяли от 6 до 24 видов). На настоящий момент молекулярные данные показывают наличие 10-11 видов рода Apis, одним из которых является Apis mellifera L. (медоносные пчелы). Выделяют несколько пород (рас) медоносной пчелы (Apis mellifera L.), которые отличаются по своим биологическим и морфологическим характеристикам. Одними из наиболее известных являются породы:

  • итальянская;
  • украинская степная;
  • бакфаст;
  • серая горная кавказская;
  • карпатская;
  • среднерусская.

Сравнительная характеристика пород медоносных пчел представлена в таблице 2.

Дикие медоносные пчелы

Помимо домашних медоносных пчел существуют и дикие, которые отличаются своей морфологией и биологией. Они более работоспособны, выносливы и зимостойки, обладают очень агрессивным характером. Качество производимого ими меда, получившего название «бортевой» (от слова «борть» — дупло дерева, в котором живут дикие пчелы) также отличается. По сравнению с медом, полученным от домашних пчел, бортевой мед обладает большими полезными свойствами, поскольку успевает полностью созреть. С каждым годом количество диких медоносных пчел уменьшается, что обусловлено, в первую очередь, антропогенными факторами, оказывающими негативное влияние на жизнь пчел.

Можно ли определить, какая из пчел является наиболее медоносной?

К сожалению, выяснить, какая порода пчел является наиболее медоносной, не представляется возможным, поскольку существует множество факторов, влияющих на количество получаемого меда (климатические условия, активность пчеломатки и др.).

Наружные покровы

Пчёлы имеют тело, которое имеет три отдела. Без разницы будет это обычная пчела, матка или трутень. В эти отделы входит голова, грудь, брюшко. Первая часть наделена антеннами, по-другому усиками, и глазами. Тут же располагается ротовой аппарат. Мозг находится внутри головы и отвечает за всю нервную систему насекомого.

Второй отдел имеет три сегмента. На груди имеются крылья и лапы.

Брюшко подразделяется на 11 сегментов. Внутри него располагаются все органы, которые необходимы для жизнедеятельности.

Наружные покровы

Этот вид особей отличается от обычных насекомых усложнённым строением. На изменения их строения повлияла как внешняя среда, так и то, как они живут. Покров снаружи способен предохранить от различных химических средств и от недостатка влаги во внутренних органах. Они прикреплены именно к покрову.

Читайте также:  Как выглядят куры породы русская хохлатая

Голова – участок тела, находящийся спереди, напоминающая хитинизированную коробку. Чем-то она может напоминать треугольник, на котором расположились два отверстия – затылочное и ротовое. Она становится прочной из-за наличия хитинового скелета, находящегося внутри. Внизу головы располагается ротовой аппарат пчелы. Он имеет верхнюю и нижнюю губу, а также верхнюю и нижнюю челюсть.

Ротовое отверстие прикрывается верхней губой, сбоку которой имеются хитинизированные нерасчленённые пластинки. Пчёлы засасывают жидкую пищу частью ротового аппарата, который имеет непарную нижнюю губу и два максилла.

Матка и ее работа

Пчелиная семья без матки функционировать не может. Это единственная особь со всего улья, способная откладывать оплодотворенные яйца. За сутки одна матка может дать несколько тысяч яиц, а за сезон около 200 тыс. Процесс яйцекладки длится с конца зимы и до начала осенних морозов. Более всего яиц матка дает в первые 2 года жизни. Затем она откладывает уже меньше яиц, многие из них оказываются неоплодотворенными, поэтому пасечники время от времени заменяют маток.

Интересно! Если пчел в улье много, можно провести деление семьи (создание отводка). Делается это обычно после последнего взятка. При этом важно позаботиться, чтобы в каждой из двух образованных семей была своя матка.

Рядом с маткой постоянно находятся пчелы-кормилицы, которые ее кормят пчелиным молочком (особым лакомством). Уже под конец первой недели после рождения, матка готова к спариванию. Чтобы привлечь трутней у нее имеются специальные железы с ферментом, на который они и слетаются. Но если спаривание не произошло по тем или иным причинам, она становится неплодной и семья может погибнуть.

Интересно то, что внутри улья найти матку не очень просто. Для нее строится специальное место, где она может обитать. Рядом с ней всегда летают пчелы-кормилицы, окружающие ее кольцом. Они всегда повернуты головой к матке, чтобы по необходимости удовлетворять ее потребности.

Матка и ее работа

Рядом с маткой постоянно находятся пчелы-кормилицы, которые ее кормят пчелиным молочком

Для спаривания матка может вылетать из улья, это происходит для того, чтобы не происходило родственного скрещивания. Когда матка вылетает из улья, кормилицы летят с ней. Спаривается она с несколькими трутнями, трутневое семя собирается в специальном сборнике, откуда постепенно и расходуется. Примерно через пару дней после спаривания самка откладывает яйца. А чтобы другие пчелы в улье не плодились, матка выделяет феромон, который влияет на гормональную систему всех насекомых, блокируя возможность их размножения, и прививает пчелам в улье одинаковый запах.

В случае если с маткой возникают какие-либо проблемы, пчелы уже через несколько минут узнают об этом и начинают сильно нервничать. Если в улье имеется маточник, то они быстро успокаиваются, ведь на смену одной матке может прийти другая. Если же маточника нет, они начинают в срочном порядке откармливать новую «королеву».

Важно! Пчеловод должен регулярно проверять состояние матки, ведь без нее пчелиная семья может погибнуть за 2-3 недели!

Функции рабочих пчел

Состав рабочих пчел – это целая армия, которая живет по своим законам. Особенности строения пчелы, в зависимости от ее возраста, позволяют ей выполнять такие обязанности:

  1. В первые три дня жизни молодые особи следят за состоянием сот. Если соты грязные, матка не будет откладывать в них яйца.
  2. С четвертого дня у них развиваются органы выделения маточного молочка, и они уже могут кормить личинок.
  3. Через неделю им уже позволено кормить матку.
  4. На 12 день их строение меняется. У пчелы развивается орган выделения воска. Благодаря чему она уже может заниматься строительством сот. С этого возраста медоносная пчела начинает активно питаться, увеличивая выделение воска. А также принимать нектар от пчел-сборщиц и превращать его в мед.
  5. Начиная с трех недель жизни, взрослая рабочая особь уже может самостоятельно собирать пыльцу.

Помимо этого в любой пчелиной семье существует устав, по которому живет вся семья. Рабочий день, как правило, начинают пчелы-разведчицы. Они вылетают из улья и осматривают окрестность. Затем возвращаются и с помощью своеобразного танца сообщают остальным членам семьи о том, где можно раздобыть нектар.

Эстафету перенимают пчелы-собирательницы. Их задача состоит в сборе нектара с помощью специального органа – хоботка. Она опускается на цветок, затем с помощью органов вкуса, расположенных на ножках проверяет, стоит ли собирать здесь нектар. Если вкус цветка ее устраивает, она набирает нектар в хоботок и несет его к улью. От того, какие медоносы использовались для сбора нектара, зависит качество меда.

Читайте также:  Могут ли цесарки нестись без самца. Как окрас влияет на яйценоскость

Там ее встречают пчелы-приемщицы. Они забирают нектар и начинают его переработку в улье. Перед тем, как переложить его в ячейки сот, они должны обогатить его ферментами и удалить из него избыток воды. Качество меда очень сильно зависит от того, сколько в нем воды. А на этот показатель, в свою очередь, влияет влажность воздуха. От того, сколько влаги было на цветке зависит то, сколько влаги окажется в конечном продукте. Готовый мед после того, как его поместят в соты, медоносные пчелы запечатывают с помощью специального органа выделения воска.

Функции рабочих пчел

Одна полноценная семья в год может дать до двух килограмм воска. Он идет на запечатывание сот и на их отстраивание. Больше всего воска выделяется в период переработки меда. На то, сколько воска могут принести медоносные пчелы, очень сильно влияет количество их пищи. Когда медосбор заканчивается, выделение воска прекращается. Так же не производят воск и медоносные пчелы без матки.

В обязанности медоносных пчел-кормилиц входит выработка маточного молочка. Им они кормят только что вылупившихся из яиц личинок и матку.

Помимо этого для полноценной семьи необходимы еще и пчелы-охранники. В их задачи входит охранять запасы меда в улье. Именно они атакуют в первую очередь, когда человек пытается отобрать у них пищу.

Такие особенности структуры пчелиной семьи позволяют ей поддерживать порядок и производить огромные запасы меда, которым они затем питаются всю зиму.

Рабочие пчелы

Они формируются из оплодотворенных яиц на 21-й день. Рабочая пчела после вылупления из запечатанной ячейки сначала ухаживает за личинками и кормит их, занимается строительством сот, делает первые вылеты, ориентируясь в местоположении. Также несет сторожевую службу и принимает нектар от пчел-сборщиц. В возрасте более 21 дня рабочие пчелы выходят из улья и занимаются сбором пыльцы и нектара до конца своей жизни. А живут они летом – до трех месяцев, а в зимнее время – более шести. Ученые разгадали причину смерти этих трудолюбивых насекомых – износ крыльев. Как только крылья приходят в негодность от постоянных полетов, потеряв способность летать, насекомое уходит из улья и умирает. В соотношении «трутень – матка – рабочая пчела» это наиболее многочисленный сектор. Рабочие пчелы выполняют почти все многочисленные функции в пчелиной семье, кроме нескольких.

Рабочие пчелы
Рабочие пчелы

Рабочие пчелы
Рабочие пчелы

Рабочие пчелы
Рабочие пчелы

Специфика развития пчелиной особи

Цикл развития пчел состоит из нескольких основных этапов:

  • яйцо;
  • личинка;
  • предкуколка;
  • куколка;
  • взрослая пчела.

Для таких насекомых характерен эмбриональный, а также постэмбриональный этап в развитии. Что касается отложенного маткой яйца, то это одноклеточное образование.

Специфика развития пчелиной особи

Важные этапы в развитии происходят следующим образом:

  • развитие зародыша пчелы;
  • постэмбриональный период;
  • процесс линьки личинок;
  • расплод запечатывается;
  • этап прядения кокона;
  • предкуколка;
  • куколка;
  • появление зрелого расплода;
  • формирование молодой пчелы;
  • период кормления.

Пчелы проходят длинный и интересный путь развития от яйца до взрослого насекомого. Пчеловодство подразумевает тщательный и регулярный уход за данными насекомыми на всех основных этапах их развития, так как от этого зависит продуктивность пасеки и ее благополучие. Пчеловод должен следовать определенным правилам и рекомендациям, чтобы содержание насекомых проходило в здоровых и комфортных условиях.

Польза трутней

Не стоит считать, что большое количество трутней в семье пчёл — негативное явление. Несмотря на то, что самцы слишком много едят, им можно простить убытки лишь за то, что мужская особь пчелы является хранителем пчелиного рода, не давая ему вырождаться. Также пчёлы-самцы хранят гены семьи, тем самым способствуя улучшению родовых качеств, благодаря чему каждый год появляется полноценное здоровое потомство.

Есть такие пчеловоды, которые считают, что самцов необходимо оставлять в улье на зиму только потому, что они замечательно стимулируют на работу других пчёл.

Особенности внутреннего строения

Особенности анатомии основных систем органов пчел связаны с их способностью производить волшебное вещество — мед. В основном это касается пищеварительной системы. Она имеет специализированные органы — медовый зобик и подглоточные железы. В первых хранится нектар, а с помощью ферментов вторых происходит его превращение в мед.

Развитая мышечная система в совокупности с нервной позволяет пчелам быстро летать и совершать «ювелирную» работу — строительство сот, поиск и сбор нектара. Такая активность возможна благодаря непрерывному процессу дыхания.

Интенсивностью характеризуется и обмен веществ. Он поддерживается многочисленными органами выделения — мальпигиевыми сосудами. Это тоненькие трубочки, которые выполняют функцию мочевыделения. В жировом теле пчел содержатся эноциты. Эти вставочные клетки также принимают участие в метаболизме и выводят из организма продукты распада.