Жизнь семьи медоносных пчел

Состав пчелиной семьи

Медоносные пчелы живут только большими семьями, состав и численность которых изменяются в течение года. В благополучной семье всегда имеется только одна матка. Исключением является тот случай, когда в семье происходит «тихая» смена матки и какой-то период могут жить и работать две матки - мать и дочь. В процессе эволюции пчелиная матка превратилась в высокоспециализированную особь по откладке яиц, из которых развиваются рабочие пчелы, трутни и матки.

Матка - самая большая по размеру и массе особь пчелиной семьи. Длина ее тела в среднем 25 мм, а масса - около 300 мг. Цвет тела зависит от породной принадлежности. У матки короткий хоботок. Она не имеет корзиночек для сбора пыльцевых зерен и утратила способность собирать корм для себя и своего потомства, как это делают матки других общественных насекомых шмелей и ос. У нее атрофировались также железы, выделяющие воск и пчелиное молочко. Прогрессивность такой специализации матки медоносных пчел подтверждается тем, что она уже в начале лёта способна откладывать 1500 - 2000 яиц в сутки, масса которых превосходит ее собственную. При благоприятных погодных условиях и хорошем медосборе наиболее плодовитые матки могут откладывать летом до 3 тыс. яиц в сутки, и тогда численность пчелиной семьи доходит до 80 тыс. рабочих пчел. Матки же шмелей, например, едва ли могут отложить такое количество за всю свою жизнь. Чтобы вырастить маток, пчелы отстраивают на ребрах сотов крупные маточные ячейки-мисочки, в которые матка откладывает только оплодотворенные яйца. Вылупившуюся из яйца личинку пчелы обильно снабжают кормом - маточным молочком и надстраивают стенки мисочки, превращая ее постепенно в маточник. Пчелы дают личинке до 5 г молочка, которое она не успевает съедать и плавает на поверхности. Через 5 дней пчелы запечатывают маточник восковой воздухопроницаемой крышечкой. В запечатанном маточнике личинка продолжает питаться молочком, быстро растет, а затем начинает строить кокон и превращается в куколку. Для развития матки требуется 16 - 17 дней. В случае гибели или потери матки пчелы могут вывести себе новую из 1 - 2-дневных личинок, имеющихся в пчелиных ячейках.

Через несколько дней после выхода из маточника молодая матка вылетает из улья для освобождения от экскрементов и ориентировочного облета, во время которого запоминает расположение своего улья и летка относительно окружающих растений или ульев и узнает топографию местности в радиусе до 800 м. На 7 - 10-й день жизни она вылетает на спаривание с трутнями. Этот вылет пчеловоды называют брачным. Он совершается, как правило, в самое теплое время во второй половине дня в тихую солнечную погоду. Обычно после 12 ч начинают вылетать трутни, а несколько позднее вылетают и матки. Они своим ароматическим веществом привлекают внимание трутней и увлекают их за собой. Во время одного брачного вылета матка спаривается в быстрой последовательности с 6 — 8 трутнями. Многоактность спаривания маток предупреждает возможность близкородственного разведения и вырождения вида. В результате спаривания матки с несколькими трутнями в семье всегда имеются группы пчел от одной матки, но от разных отцов. При этом отцами могут быть трутни разного происхождения и даже разных пород. Поэтому пчелиная семья всегда генетически неоднородна.

Спаривание может произойти вблизи пасеки при наличии в воздухе большого количества трутней, но матка может улететь и за несколько километров. На спаривание она вылетает, как правило, один раз, но при недостатке трутней может вылетать и повторно. В семяприемнике матки накапливается до 5 млн. сперматозоидов, которые в течение 3 — 4 лет остаются живыми и способными к оплодотворению яиц. Семенной пузырек матки соединен узким канальцем с яйцеводом, через который откладываются яйца. При прохождении яйца матка благодаря особому механизму выпускает из семенного пузырька несколько семенных нитей, и яйцо оплодотворяется. При откладке яиц в трутневые ячейки матка не выпускает семени в яйцевод, и яйца остаются неоплодотворенными. Из этих яиц развиваются только трутни. Такую матку называют трутовкой, с ней пчелиная семья ослабевает и погибает.

Матка сохраняет способность к спариванию с трутнями в течение 30 дней. После спаривания брюшко ее заметно увеличивается, и через 2 — 3 дня она начинает откладывать яйца. При этом она выбирает сот, в котором ранее уже выращивался расплод. Такой сот теплее свежеотстроенного светло-желтого. Затем матка начинает откладывать яйца в соседние ячейки и так идет по спирали до тех пор, пока не засеет все ячейки, хорошо покрытые пчелами. Так как весной пчелы не обсиживают плотно всю площадь рамок, матки откладывают яйца только в центре гнезда и в середине сотов, т.е. там, где теплее (температура воздуха поддерживается на уровне 32 - 35°С) .

Засеяв одну сторону сота, матка обязательно переходит на другую и откладывает яйца на такой же площади, что и на первой стороне. Все это делается для того, чтобы пчелам было легче кормить и согревать расплод. Интересно, что матка всегда прежде, чем положить яйцо в ячейку, убеждается, что она чиста и пригодна для кладки. Для этого она сначала всовывает головку в ячейку, а затем опускает туда брюшко и кладет яйцо. При этом она крепко держится коготками задних ножек за края ячейки. Если у матки повреждены коготки, она не может откладывать яйца. Такую матку-калеку пчелы заменяют молодой.

В благополучной семье матка начинает откладывать яйца в конце февраля или начале марта по нескольку сотен в сутки. С повышением внешней температуры воздуха пчелы повышают температуру воздуха до 35°С на большей площади сотов, матка постепенно увеличивает яйцекладку и к середине июня достигает максимальной яйценоскости. Плодовитость маток зависит не только от их индивидуальных качеств, но и от породной принадлежности. Известно, например, что самой высокой плодовитостью отличаются матки итальянской породы. Работа многих селекционеров показывает, что потенциальные возможности плодовитости маток очень велики. Лучшие племенные матки могут откладывать до 3 тыс. яиц в сутки.

Чтобы откладывать такое количество яиц, матка должна питаться высококалорийным и полноценным кормом. Такой корм поставляют молодые нелетные пчелы, постоянно окружающие матку. Это ее свита, которая периодически меняется. Когда матка откладывает яйца и передвигается по соту, молодые пчелы поворачиваются к ней, образуя круг, дотрагиваются своими усиками, лижут ее и кормят личиночным молочком. Во время остановок для отдыха матка вытягивает хоботок и просит у пчел корм, который они охотно предоставляют ей в виде капли, находящейся между мандибулами. Пчелы свиты, ухаживающие за маткой в данный момент, сопровождают ее недолго, через некоторое время вокруг нее появляется новая свита и кормление продолжают уже другие пчелы. Матка, помещенная в клеточку, может питаться медом и самостоятельно. Это она делает, очевидно, и в зимний период, когда в семье нет расплода и пчелы находятся в состоянии покоя.

После окончания медосбора кладка яиц маткой значительно уменьшается и в сентябре прекращается совсем. За весь весенне-летний период матка может отложить до 150 - 200 тыс. яиц. От плодовитости маток в первую очередь зависит и масса выращенных в семьях рабочих пчел. А от силы пчелиной семьи зависит и ее продуктивность: количество собранного меда и цветочной пыльцы, а также количество отстроенных новых сотов в гнезде. Поэтому при селекции пчел большое внимание уделяется плодовитости маток и темпу роста пчелиной семьи в весенний период. Для выведения высококачественных племенных маток создаются пчелоразведенческие питомники, которые занимаются селекцией и чистопородным разведением.

Матка живет в своей семье до 4 - 5 лет, но наиболее активную яйцекладку развивает в первые два года жизни. Поэтому пчеловоды обычно меняют маток в семьях на следующий год после их наивысшей яйценоскости, за исключением тех, которые представляют большую ценность и отличаются не только высокой плодовитостью, но и передают потомству хорошую зимостойкость, продуктивность и другие полезные признаки.

Роль матки в семье не ограничивается только функцией воспроизводства новых поколений населения улья. Как показали исследования ряда ученых, матка выполняет не менее важную роль по регулированию многих физиологических и поведенческих процессов в пчелиной семье посредством воздействия на пчел выделяемыми ею гормонами маточных веществ. Когда матка стареет или ослабевает от болезни, выделение маточного вещества уменьшается и, почувствовав это, рабочие пчелы стремятся ее заменить. Они отстраивают мисочки, побуждают матку отложить в них яйца и выращивают новых маток. В семье происходит «тихая» смена матки. Аналогичное явление происходит и перед роением, когда матка сокращает откладку яиц, а рабочие пчелы активно выращивают роевых маток. При недостатке маточного вещества у рабочих пчел начинают развиваться яичники, и они становятся пчелами-трутовками, т.е. способными откладывать неоплодотворенные яйца.

Установлено также, что, несмотря на то что мандибулярные железы являются главным источником маточного вещества, подобные вещества выделяются и другими железами в брюшке матки и на всей поверхности тела. Установлен и главный компонент маточного вещества - жирная кислота, называемая 9-оксодеци-транс-2-эноевой. Было также установлено, что в состав маточного молочка входят и другие жирные кислоты, которые правильнее называть маточными веществами.

Специальными опытами доказано, что рабочие пчелы систематически слизывают маточные вещества с матки, а затем с отрыгиваемым кормом передают их другим пчелам. Перемещение маточных веществ среди населения улья происходит достаточно быстро и легко подавляет стремление рабочих пчел выводить себе матку. Методом радиоактивных изотопов установлено, что обмен кормом у рабочих пчел происходит активно особенно в летний период. Поэтому пчелы очень быстро узнают об исчезновении матки из улья. Стоит только забрать матку или при неосторожной работе придавить ее рамкой, как сразу через несколько минут пчелы начинают тревожно бегать по летку и передней стенке улья в поисках своей матки. В гнезде появляется своеобразный гул. В семье, потерявшей матку, пчелы слабо работают по сбору нектара и пыльцы, прекращают строить соты и плохо защищают свое гнездо от нападения пчел-воровок. Открыв гнездо семьи, в котором уже давно нет матки, опытный пчеловод сразу же установит это по поднятым кверху брюшкам рабочих пчел и их своеобразному гулу.

При неблагополучной зимовке пчел, особенно от недостатка корма, матка, как правило, погибает в числе последних десятков пчел. Пчелы делают все возможное, чтобы сохранить свою мажу и тем самым продолжить жизнь самой семьи.

Рабочие пчелы - самое многочисленное население улья, которое и создает необходимые условия для жизнедеятельности пчелиной семьи. Весной в нормальной семье масса пчел составляет 1,5 - 2,0 кг, летом - до 6 - 7 кг, а на зиму остается только 2 - 2,5 кг. Чем больше численность рабочих пчел в семье, тем лучше условия для жизнедеятельности семьи и выше ее продуктивность.

Из отложенных маткой яиц через три дня выходят маленькие белые личинки. Пчелы-кормилицы в течение первых трех дней снабжают их молочком, а затем дают смесь пыльцы с медом. Через 6 дней личинка вырастает настолько, что не вмещается на донышке ячейки и выпрямляется. Масса ее увеличивается с 0,1 до 150 мг. Пчелы запечатывают ячейки тоненькими воздухопроницаемыми восковыми крышечками. Развитие пчелы в запечатанной ячейке длится 12 дней, а весь период развития от яйца до взрослого насекомого составляет 21 день.

На протяжении первых трех дней после выхода из ячейки молодая пчела выпрашивает корм у более взрослых пчел. Начиная с четвертого дня жизни она сама берет корм из ячеек (мед и пыльцу), но не упускает случая получить его и от других рабочих пчел. Питание пчел кормом, богатым белками, жирами и углеводами, способствует развитию у них желез, выделяющих личиночный корм. По наблюдениям доктора Г. Рёша, впервые обстоятельно изучившего разделение труда среди пчел, молодая пчела до пятого дня взрослой жизни чистит ячейки для яйцекладки матки и кормит личинок старшего возраста смесью меда или нектара с пыльцой. С шестого дня у нее начинают функционировать гипофарингиальные железы и она начинает кормить молочком личинок младшего возраста. Этот период продолжается 5 - 6 дней, пока железы не перестанут функционировать.

Кормление личинок младшего возраста молочком является главной заботой пчел-кормилиц в это время. Чтобы вырастить одну личинку, пчелы-кормилицы посещают ячейку с ней до 2 - 3 тыс. раз. Подсчитано, что за все время ухода за расплодом одна пчела-кормилица может вырастить только двух или трех личинок. Следовательно, темп роста пчелиной семьи зависит не только от плодовитости матки, но и от количества в семье пчел-кормилиц.

Примерно в возрасте 7 - 10 дней молодые пчелы впервые покидают свой улей и совершают ориентировочный облет. Происходит это обычно в теплый солнечный день между полуднем и 15 ч. Молодые пчелы дружно вылетают из улья и кружатся у летка головками к улью. Затем круг постепенно увеличивается и, немного полетав, они возвращаются в улей. Во время первого облета пчелы очищают свой кишечник от накопившихся экскрементов. При последующих полетах они все больше удаляются от улья и запоминают не только положение своего улья относительно окружающих ульев и деревьев, но и топографию местности на несколько сот метров вокруг. К 12-дневному возрасту у пчел развиваются восковые железы и выделяемый ими воск в виде тонких восковых пластинок используется на строительсгво сотов. Каждый сот состоит из нескольких тысяч шестиугольных восковых ячеек, в которых выращивается расплод и хранятся мед и перга. Шестиугольная форма ячейки является самой экономичной по затратам строительного материала, и несмотря на то, что стенки ячейки тоньше 1/10 мм, они очень прочны, и в соте гнездовой рамки размером 435×300 мм размещается до 4 кг меда. Такой сот не разрушается даже при откачке меда на медогонке.

Кроме строительства сотов пчелы в этом возрасте выполняют в улье и целый ряд других работ: принимают и перерабатывают приносимый в улей нектар, размельчают челюстями и утрамбовывают головками в ячейках сложенные пчелами-сборщицами обножки пыльцы, поддерживают в улье чистоту и участвуют в охране летка. К трехнедельному возрасту у пчел дегенерируют восковые железы и они выполняют в основном внеульевые работы: собирают с цветков нектар и цветочную пыльцу, приносят в улей воду и прополис.

Количество вылетающих из улья пчел зависит не только от численности сборщиц в семье, но и от наличия в цветках запаса нектара и пыльцы. При слабом медосборе из улья вылетает примерно 10 - 15% лётных пчел, имеющихся в семье. Остальные сидят в гнезде и ждут сигнала о появлении взятка. С наступлением холодных или дождливых дней эти пчелы не вылетают в поле, но и не участвуют в выполнении ульевых работ, как прежде. Они просто сидят на сотах и отдыхают. Такая биологаческая целесообразность сберегать энергию пчел при неблагоприятных условиях способствует выживанию вида.

Исследования Риббандса, Линдауэра и ряда других ученых показали, что, несмотря на то что разделение труда среди пчел в семье обусловлено их возрастным и физиологическим состоянием, оно весьма условно. Каждая пчела очень отзывчива на те потребности, которые оказываются наиболее существенными в данный момент. Например, если в природе появился хороший медосбор, то инстинкт сбора нектара становится определяющим в данный период. На сбор нектара мобилизуется максимально возможное количество летных пчел, имеющихся в семье. Если ранней весной пчелиная семья испытывает белковый голод, то все вылетающие из улья пчелы приносят цветочную пыльцу. Это продолжается до тех пор, пока в улье не будут созданы необходимые запасы перги. Поэтому пчела одного и того же возраста при необходимости может выполнять работу как по кормлению расплода, так и по строительству сотов или сбору нектара и пыльцы. Способность взрослых рабочих пчел выполнять те работы, в которых в данный момент или в данном месте в гнезде ощущается наибольшая потребность, позволяет пчелиной семье обеспечить нормальную жизнедеятельность, приводя в действие очень сложный механизм такими простыми средствами.

Кажущаяся идеальной гармония в пчелиной семье достигается только благодаря наличию в улье большого количества резервных пчел, не загруженных определенной работой. Они-то и стараются выполнить именно ту работу, в которой возникла острая необходимость, и тем самым не нарушать нормальной жизнедеятельности пчелиной семьи в целом. Заложенный в каждой пчеле врожденный инстинкт реагировать на все раздражители в семье и принимать активное участие в создании нормальных условий для ее жизнедеятельности и составляет сущность общественной жизни этого многотысячного сообщества насекомых.

Трутни — это мужские особи пчелиной семьи, которые живут в семье только летом. Их выращивание начинается в начале мая и продолжается до окончания медосбора. В пчелиной семье летом может быть от нескольких сот до нескольких тысяч трутней. Они живут в основном в своих семьях, но могут залетать и в другие ульи, где их всегда радушно принимают. Кормят их рабочие пчелы, но они могут при необходимости и сами поедать мед в сотах. В возрасте старше 10 дней трутни становятся половозрелыми и вылетают из улья во второй половине дня для спаривания с молодыми матками. Еще в 1609 г. Ч. Батлер в своей книге «Женская монархия» дал правдивое и красочное описание трутней. «Трутень - крупная пчела без жала - всегда имел репутацию отъявленного лентяя. Каким бы бравым он ни выглядел в своей круглой вельветовой шляпе и пышном одеянии, с полным брюшком и громким голосом, все же он не что иное, как праздный компаньон, живущий трудом других. Он совершенно не работает ни дома, ни за его пределами, но тем не менее ест за двух пчел-работниц; вы никогда не найдете его утробу без капли чистейшего нектара. Когда же солнце прогреет воздух, он производит немалый шум, как будто творит великий акт, но все это только для собственного удовольствия».

Осенью пчелы в целях экономии корма начинают выгонять трутней из ульев, что свидетельствует о прекращении медосбора и начале подготовки к зимовке. Однако в семьях, где молодая матка еще не успела оплодотвориться, трутней оставляют на зиму как равноправных членов семьи.