Пчелы появились на земле около 80 млн лет назад и ныне представители 21 000 видов обитают на всех, кроме Антарктиды, континентах. Среди них встречаются карликовые особи – не более 2 мм, и очень крупные, вырастающие до 4 см в длину. Высокоорганизованные насекомые уникальны своим строением, необычным укладом жизни, способностью создавать вкусный и полезный продукт – мед. Интересные подробности и факты позволят детям и взрослой аудитории больше узнать о пчелах, об организации их жизни.
Особенности строения
В пчелином рое есть рабочие пчелы, трутни и матка. Обязанности у каждой группы свои, поэтому в строении есть различия. Например, голова трутня округлая, у рабочей особи – треугольная, у матки схожа с первыми двумя типами, челюсти у матки и рабочей пчелы мощные, а у трутней развиты плохо.
Среди внешних различий можно выделить разную длину хоботка – у рабочих он длиннее, чем у матки и трутней, разное количество сегментов брюшка – у трутней их семь, а не шесть, как у всех остальных. Отличаются они и весом – у матки он составляет 180-250 мг, трутня – около 220 мг, рабочей особи – около 110 мг.
Но общие черты, независимо от выполняемой функции, все же, есть:
- поскольку скелета нет, то опорой внутренним органам служит плотный хитиновый кожный покров;
- тело подразделяется на голову, грудь, брюшко, покрыто тончайшими волосками, необходимыми для осязания;
- в теменной области и на лбу расположены три простых, по бокам – по одному сложному глазу;
- для осязания и улавливания запахов на голове есть усики;
- рот состоит из верхней и нижней губы, челюсти, хоботка;
- к грудке крепятся три пары членистых ножек, по паре передних и задних крыльев, образующие при полете единую плоскость;
- на шершавой поверхности помогают держаться коготки на ногах, на гладкой – подушечки- присоски;
- в подвижном брюшке находится сердце, кишечник, органы дыхания, медовый зобик, органы выведения.
Дышит насекомое с помощью специальных отверстий (дыхалец), три пары расположены в грудном отделе, шесть пар – на брюшке. Через грудные дыхальца воздух поступает, через брюшные – покидает.
Как пчела видит мир
Видеть происходящее вокруг, не поворачивая головы, пчелы могут с помощью простого и фасеточного зрения. Простые глаза выглядят как маленькие точечки, расположенные треугольником. У матки и рабочей пчелы они находятся в теменной части, у трутня – на лбу. Сложные (фасеточные), находятся сбоку и состоят из нескольких тысяч микроскопических многоугольников (фасеток). Больше всего фасеток у трутня – 7 000-8 000, поэтому глаза выпуклые. У рабочих особей фасеток около 5 000, меньше всего у матки – 3 000-4 000 и глаза их меньше, не такие выпуклые.
Интересные факты о зрении:
- одна фасетка улавливает малый фрагмент изображения, общее изображение предмета складывается как мозаика из отдельных фрагментов;
- сложные глаза нужны для различения движущихся объектов и определения размеров, формы неподвижного предмета при полете;
- более четко воспринимаются предметы на небольшом удалении от глаз, предмет в движении видится лучше, чем неподвижный;
- чем больше мелких деталей (например, цветочный венчик), тем лучше предмет воспринимается;
- возможности человеческого глаза слабее, чем пчелиного – он различает от 20 до 24 световых вспышек в секунду, тогда как пчелиный – 300;
- пространственная ориентировка осуществляется путем восприятия поляризованного света, колебания волн которого имеют определенное направление;
- от человеческого зрения пчелиное отличается способностью воспринимать ультрафиолетовые лучи;
- красный цвет пчелам не виден, но они хорошо различают синий, желтый, голубовато-зеленый, фиолетовый, пурпурный, как например, у вереска, красного клевера, иван-чая;
- белые цветы видятся окрашенными, а у некоторых цветков только отдельные части отражают ультрафиолет, поэтому рисунок для них совсем иной, чем для человека.
Если бы человек увидел мир глазами пчелы, то цветовое многообразие было бы намного шире, потому что человеческий глаз ультрафиолет не воспринимает.
Как пчелы летают
Вес медоносной пчелы около 110 мг, но она способна принести на себе еще около 40 мг нектара. Такая способность удивительна, поскольку крылья совсем небольшие. Прояснить технику полета помогли специальные съемки. Оказалось, что крыло движется назад по дуге в 90° и, успев перевернуться, возвращается назад. В течение секунды таких движений совершается 230, за минуту – 11 400. Движение крыльев сравнимо с вращением пропеллера, создающего силы, толкающие тело вперед и, в то же время, держащие его на весу.
10 интересных фактов:
- Обычно пчела в поисках нектара удаляется от улья на расстояние 2-2,5 км, но при необходимости улетит и на 8 км, вернуться назад помогут ориентиры, которые запоминает на пути вперед.
- Если улетает далеко, то приносит взятка меньше, чем если бы собирала нектар на привычном удалении – вылет на большее расстояние требует бóльших физических усилий. Кроме этого, часть нектара берется на питание.
- Сборщицы берут на медосбор примерно 2 мг еды. Такого количества хватает для перелета на 4,5-5 км.
- Если дальность регулярных вылетов 2-2,5 км, то площадь исследуемой пчелой территории составляет 1200 га.
- Пчеловоды устраивают пасеку на расстоянии 1-2 км от полей с медоносными растениями. Именно такое расстояние является полезным радиусом.
- С грузом скорость составляет 15-30 км/ч, без груза – 65 км/ч. Если полет совершается против ветра, то скорость без груза снижается до 20 км/ч, с грузом – до 3-14 км/ч.
- При увеличении пчелы до размеров человека скорость полета составила бы 800 км/ч.
- С грузом поднимается на 5 м, без – на 10-11 м.
- Чтобы набрать ½ кг меда, сборщица совершает 10 млн вылетов и посещает около 7 000 цветков. Для наполнения зобика (он вмещает 40 мг) за вылет находит примерно 200 цветков горчицы, эспарцета, подсолнечника, от 15 до 20 цветков садовых растений, от 130 до 150 цветков озимого рапса, чины, кориандра и др.
- Осенью, когда наступают холода, физическая активность снижается. Вылеты за нектаром прекращаются в октябре, но иногда одиночные особи ненадолго покидают улей.
В свои первые вылеты, которые длятся 1-2 минуты, молодая пчела не улетает от улья дальше 2-3 м и всегда держит в поле зрения леток. Если погода хорошая, то таких вылетов за день несколько. Постепенно расстояние и время нахождения вне «дома» увеличивается. Как только она освоится и научится находить дорогу назад, приступает к сбору нектара.
Пчелиное строительство
Уникальная способность пчел сооружать соты с поразительной точностью удивляет ученых, проводящих исследования этого феномена. Создается впечатление, что для строительства используются сложнейшие расчеты. В дикой природе строят соты в дуплах, укромных местах, на пасеках – в специальных рамках, помещенных в ульи.
В сотах хранится мед, в них выращивают потомство, а также живут. При строительстве учитывается размер особей, которые там будут жить: расплод, трутни, матки.
Пластичный воск для строительства вырабатывается в специальных железах рабочих пчел, по составу он схож с жиром. Сначала между брюшными складками появляются восковые мелкие чешуйки, потом пчела лапками собирает их и жевалами (специальные придатки) формирует восковые комочки, из которых и строят соты.
Строительство начинают весной, как только установится теплая погода. Работа идет быстрыми темпами, потому что нужно подготовить соты к началу медосбора. Первым делом сооружают донную часть, затем приступают к возведению стен. Сначала лепят верхние ячейки и, цепляясь друг за друга, выстраивают нижние. По форме ячейки шестиугольные и объяснение этому найдено – на возведение такого многоугольника материала уходит меньше. Устойчивость и жесткость конструкции придают общие грани.
Интересные факты:
- чтобы получить 1 кг воска, необходимо около 4 млн восковых чешуек;
- оптимальная температура в улье для работы с воском – +35 °С;
- сооружать ячейки в темноте помогает хорошо развитое осязание;
- при строительстве сот нужно чаще проветривать ульи, потому что происходит большой расход кислорода;
- пчелиный воск обладает антибактериальным действием, поскольку он не подвергается воздействию микроорганизмов из-за отсутствия ферментов, расщепляемых ими;
- среднее количество меда, собираемое с одной рамки – ≈4 кг;
- жидкий мед из ячеек не вытекает, потому что их лепят под небольшим углом;
- пятиугольные ячейки встраивают между крупными и мелкими шестиугольными.
Разные обязанности в пчелиной семье
Пчел относят к высокоорганизованным насекомым, ведущим общественный образ жизни и образующим семьи. В летнее время в семье около 80 тысяч особей, зимой – около 20 тысяч. Обязанности между членами семьи распределены между маткой, пчелами-работницами и трутнями.
Матка
У матки, единственной среди женских особей, половые органы развиты и способны воспроизводить потомство. Если возникает ситуация, когда она сделать это не может, то происходит замена на запасную. В семье матка всегда одна, двух быть не может. Матка обладает специфическим запахом, что позволяет всем остальным безошибочно находить ее в общей массе. Чужую в свой улей они не пустят.
Живет матка дольше других, потому что ничем, кроме откладывания яиц не занимается – вся работа осуществляется рабочими пчелами. К спариванию она готова спустя 1-1,5 недели после выхода из маточника. Если спаривание в течение 14 дней не произошло, то такая матка неплодна и, если не принять меры, семья может погибнуть. Откладывать яйца начинает на 4-6 день после спаривания. Из тех, куда попали спермии, вылупится личинка.
Интересные факты:
- от других особей отличается более крупными размерами – тельце достигает длины 20-25 мм, вес доходит до 250 мг;
- в течение суток способна отложить до 2 000 яиц, за весь сезон – до 200 000;
- на откладывание одного яйца уходит 47 секунд.
Рабочая пчела
Прежде, чем приступить к сбору меда, рабочая пчела проходит определенное развитие. Половые органы у нее недоразвиты, поэтому в процессе размножения участия не принимает. Функционирование и жизнедеятельность пчелиного семейства зависит от слаженного труда таких тружениц.
Обучение пчелы-работницы состоит из нескольких стадий:
- в первый день от работ освобождена;
- 2-3 день – занята чисткой ячеек, предназначенных для меда и кладки яиц;
- 4-10 день – занята кормлением личинок специальным молочком;
- 11-12 день – молочко уже не вырабатывается, начинает вылетать из улья для ознакомления с его внешним видом, окрестностями, принимает мед, строит соты;
- 14-20 день – убирает мусор из улья;
- 22-й день – приступает к сбору нектара.
Рабочий день труженицы начинается в 4-5 часов утра – она должна успеть долететь до медоносов к моменту раскрытия цветков. Полет длится 1,3-2 часа и длительность его зависит от расстояния до места сбора. Собрав нектар, возвращается в улей, передает его приемщице и спустя 10-16 минут отправляется за новым взятком. В течение дня совершает до 11 вылетов, налетав при этом 40-100 км. Завершает труды в 8-9 часов вечера. Если не успела засветло добраться до улья, то ночует на растениях.
Интересные факты:
- собирать нектар работница может и ясной лунной ночью – ищет растения, выделяющие нектар в ночное время (к примеру, дикая малина);
- когда туман, дождь, сильный ветер, температура ниже +10 °С или выше +35 °С, пчела прячется в улье, потому что в непогоду количество нектара в цветках меньше и взяток плохой;
- пыльцу собирает 1/4-1/3 часть летных пчел семейства;
- пищу разыскивают пчелы-разведчики, охраняют семейство пчелы-солдаты, освобождают улей от умерших похоронные пчелы;
- когда пчела летит с забитым нектаром зобиком, ужалить она не сможет;
- рабочая пчела в среднем живет от 30 до 35 дней.
Трутень
Основная обязанность трутня – оплодотворение матки. Строить соты он не может, потому что нет восковых желез, пыльцу собирать тоже не может из-за отсутствия приспособлений для этого, ставить на охрану бесполезно – жала у него нет. Кормится из запасов семьи или берет нектар с хоботка прилетевшей пчелы-работницы.
На 9-11 день жизни, а рождается он до начала медоносного периода, трутень уже готов к выполнению своих обязанностей. Претендентов несколько, поэтому расположение матки нужно добиться в борьбе – догнать ее быстрее других. Сделать это непросто, потому как у трутня вес немалый и набрать скорость тяжело. В итоге для продления рода остаются самые здоровые и выносливые особи.
Интересные факты про трутней:
- в общей массе выделяются массивным туловищем, крупной округлой головой, большими глазами;
- видят намного лучше остальных членов семейства;
- матке для оплодотворения нужно 20 особей, но в улье их живет 2-3 тысячи;
- при спаривании, чтобы ввести пенис во влагалище, выворачивают его наружу, после того, как сперма отдана, пенис оторвется, а «хозяин» погибнет;
- трутень – носитель генома, так как потомству передает 100% хромосом, самка – всего 50%;
- выделяют тепла больше остальных обитателей, что сказывается на микроклимате в улье;
- как только их услуги матке уже не нужны, а происходит это в конце сезона, лентяев не кормят, выгоняют;
- если трутни осенью остались в улье, значит, матка в семье отсутствует или она бесплодна;
- жизненный цикл – 1-1,5 месяца.
Многие считают, что пчела обязательно ужалит, но на самом деле жалит она только при явной угрозе, опасности и защищая улей. Жало (длина 2-4,5 мм) дано ей для защиты, а не для убийства. Расположено оно на конце подвижного брюшка, поэтому вонзается целенаправленно.
Из мягких эластичных тканей вытянуть его трудно, поскольку на поверхности есть зазубрины, поэтому вырывается оно вместе с внутренностями. В результате пчела погибает. В случае, когда ткани плотные, то жало можно вытянуть, не повредив внутренности.