Склад бджолиної сім'ї та біологічні особливості розвитку особин

Склад бджолиної сім'ї та роль особин у виробництві

Ефективність запилення ентомофільних культур та загальна продуктивність пасіки прямо залежать від сили бджолиної сім'ї. Бджоли існують лише як суспільна спільнота, що складається з однієї матки, десятків тисяч робочих особин і сотень або тисяч трутнів. Поза вуликом жодна особина вижити не здатна. Для агронома сильна бджолина сім'я — це надійний інструмент підвищення урожайності садів, ріпаку, соняшнику та насінників.

Матка — це єдина повноцінна самка з розвиненими органами розмноження, яка відповідає виключно за відкладання яєць. Вона має струнке видовжене тіло довжиною 20–25 мм та масу до 200 мг. Від її генетичних якостей, що передаються потомству спільно з трутнями, залежить життєздатність усієї сім'ї, її миролюбність, схильність до роїння та медопродуктивність. Період розвитку матки від яйця до виходу з маточника становить 16–17 діб, а статевозрілою вона стає на 7-й день після виходу.

Робочі бджоли — безплідні самки, що виконують усі ключові процеси у вулику. Від їхньої чисельності залежить працездатність усієї сім'ї. Вони виробляють мед, віск, пилок, прополіс, маточне молочко та бджолину отруту, а також виконують такі роботи:

• догляд за потомством і його вирощування;
• зведення воскових будівель;
• охорона гнізда;
• збір та переробка нектару і пилку;
• вентиляція вулика.

• Чисельність робочих особин у сім'ї — до 80–100 тис.
• Середня маса робочої бджоли — 100 мг
• Температура в зоні розплоду — 34–35 °C
• Добова яйценосність матки у травні – червні — 1500–2000 яєць
• Строк розвитку робочої бджоли — 21 доба

Трутні — самці, які розвиваються з незапліднених яєць тільки у весняно-літній період для спарювання з молодими матками. Довжина їхнього тіла становить 15–17 мм, а маса досягає 200–250 мг. Трутні стають статевозрілими на 8–14-ту добу після виходу з комірки. Після закінчення медозбору робочі бджоли знищують трутневий розплід і виганяють самців із вулика. Їхня зимівля допускається лише в безматочних сім'ях або сім'ях із неплідною маткою.

Біологічні цикли розвитку та сезонні зміни маси

Червління матки починається навесні при підвищенні температури навколишнього середовища до 10 °C і завершується з осінніми холодами. Маса яєць, що відкладаються, коливається від 0,128 до 0,221 мг. Найбільші яйця матка відкладає наприкінці літа, забезпечуючи виведення витривалого покоління для зимівлі.

Загальна маса робочих бджіл у вулику коливається залежно від сезону. Влітку, у період максимального медозбору, зношування комах зростає: через інтенсивну роботу (особливо крил) робочі бджоли живуть усього 35–40 діб, тоді як покоління, що зимує, здатне прожити до 200 діб.

Розвиток усіх трьох особин бджолиної сім'ї проходить стадії яйця, личинки та лялечки. Процес переходу зі стадії яйця в личинку триває три доби:

1. У першу добу відкладене яйце стоїть у комірці вертикально.
2. На другу добу яйце набуває похилого положення.
3. На третю добу яйце лягає на дно. Бджоли-годувальниці виділяють личинковий корм (молочко), оболонка розм'якшується і лопається, звільняючи білу перламутрову личинку.

Перші три доби бджоли годують личинок молочком, додаючи його в комірку на край уже наявної в ній краплі корму. До кінця третьої доби бджоли додають до молочка пергу та мед. Із третього дня бджоли дають личинкам суміш меду та перги. До кінця шостої доби, завдяки хорошому годуванню, маса личинки збільшується в 1300 разів, вона витягується вздовж комірки головою до виходу і перестає приймати їжу. Стільник із великою кількістю личинок робочих бджіл або трутнів називають стільником із відкритим розплодом.

До кінця шостого дня бджоли запечатують бджолину личинку в комірці пласкою кришечкою з воску з домішкою квіткового пилку. Така кришечка пориста і вільно пропускає повітря, необхідне для дихання. Трутневі личинки в комірках закривають більш опуклою кришечкою. У запечатаній комірці продовжується розвиток личинки. Вона випрямляється і виділяє залишки неперетравленої їжі в один із куточків комірки. Після цього личинка пряде кокон, яким ізолює себе від випорожнень і стінок комірки. Потім вона перетворюється на лялечку.

Лялечка утворюється на 11-й день після відкладання яйця, на 13-й день у неї темніють очі, на 16-й день вони стають ліловими. На 18-й день темніє черевце, на 20-й тіло стає буруватим, на 21-й день виводиться молода бджола. Молода бджола має м'який хітиновий скелет, густо вкритий волосками. Хітин з віком поступово твердне, а волоски втрачаються. Бджола стає темною, блискучою.

Тривалість стадій розвитку особин бджолиної сім'ї, доба Стадії розвитку Матка Робоча бджола Трутень Яйце 3 3 3 Личинка у відкритій комірці 51/2 6 61/2 Личинка і лялечка у запеча71/2 12 141/2 таній комірці Всього потрібно на розвиток 16 21 24

Зазначені строки розвитку матки, робочої бджоли і трутня можуть змінюватися залежно від температури в гнізді, сили бджолиної сім'ї, кількості корму. За несприятливих умов строки виведення можуть подовжуватися на 1–2 доби і більше.

Сила бджолиної сім'ї – маса робочих бджіл, що знаходяться у бджолиній сім'ї, – найважливіший показник біологічного і господарського стану сім'ї, вимірюється у кг (додатки, табл. 1, 2, 3). Спочатку визначають кількість вуличок бджіл, які потім перераховують на масу (прийнято, що 1 вуличка відповідає 250 г бджіл).

Сила бджолиної сім'ї змінюється протягом року, досягаючи найбільшої величини в липні, коли відбувається нарощування бджіл до головного медозбору. На цей період, як правило, припадає час цвітіння медоносів, що забезпечують найбільший принос нектару у вулик. Далі чисельність бджіл поступово знижується до закінчення медозбору, після чого бджоляр повинен забезпечити нарощування бджіл у зиму. Бджолина сім'я повинна мати навесні не менше 1,5 кг (6 вуличок) бджіл, до липня (гол. медозбору) – не менше 3 кг (12 вуличок), до вересня (перед зимівлею) – не менше 2 кг (8 вуличок). Слабші сім'ї економічно не вигідні, оскільки продуктивність їх низька і вони потребують інтенсивного догляду.

У сильній сім'ї навесні – 2,5–3 кг бджіл, перед головним медозбором 6–7 кг (і більше) і перед збиранням гнізд на зимівлю – не менше 2,5 кг бджіл. Тільки сильна здорова сім'я може дати максимум товарної продукції (меду, воску та ін.) навіть у несприятливий рік. Тому всі зусилля бджоляра мають бути спрямовані на нарощування найбільшої сили бджолиної сім'ї до головного медозбору, що значною мірою залежить від несучості матки.

Підготовка до майбутнього сезону починається з літа поточного року. Якщо в сім'ї стара або хвора матка, то в сім'ю підсаджують молоду продуктивну плідну матку, використовуючи яку нарощують до зимового періоду велику кількість молодих бджіл. Вони добре переносять зимівлю і енергійно працюють навесні, швидко збільшуючи кількість вигодовуваного розплоду.

Після весняного обльоту бджіл з гнізда видаляють стільники або нижні корпуси, не зайняті бджолами, гнізда утеплюють, поповнюють запаси корму (1–1,5 кг меду і 100–200 г перги на одну вуличку бджіл). З виходом молодих бджіл і ростом сім'ї гніздо своєчасно розширюють маловмісними стільниками, з початком приносу нектару дають вощину, а потім на вулики ставлять другі і треті корпуси, що стимулює розвиток сильних сімей до головного медозбору.

На тілі бджоли знаходяться три добре розвинені відділи: голова, груди, черевце, також органи руху (ніжки і крила). Тіло всіх особин бджолиної сім'ї вкрите хітиновою оболонкою.

Голова у матки і трутня округлої форми, у робочої бджоли – трикутної, на ній розташовані очі, вусики і ротовий апарат.

Органи зору представлені двома складними і трьома простими очима. Складні (фасеткові очі) нерухомо розміщені з боків голови і складаються з окремих вічок – омматидіїв.

Внаслідок великої кількості омматидіїв складні очі трутня сильно випуклі. Складними очима бджола добре розрізняє рухомі предмети і визначає форму нерухомих предметів під час польоту.

Прості очі – оцелії у робочої бджоли і матки розміщені трикутником на передній частині тім'я, у трутня на лобі. Мають слабку здатність зорового сприйняття (за їх допомогою бджола розрізняє предмети на близькій відстані – 1-2 см і розрізняють ступінь зміни інтенсивності світла).

Малюнок 1. Зовнішня будова робочої бджоли: 1 – голова; 2 – груди; 3 – черевце; 4 – антени-вусики; 5 – прості очі; 6 – складне око; 7 – верхня щелепа; 8 – хоботок; 9 – язичок; 10 – нижня щелепа; 11 – переднє крило; 12 – заднє крило; 13 – дихальце; 14 – передня ніжка; 15 – середня ніжка; 16 – задня ніжка; 17-19 – грудні сегменти; 20 – проподеум (перший черевний сегмент, що увійшов до складу грудей); 21-26 – черевні сегменти; 27 – жало.

I II III

Малюнок 2. Будова голови:

I – голова матки; II – голова трутня; III – голова робочої бджоли (1 – прості очі; 2 – складні очі; 3 – антени; 4 – верхня губа; 5 – мандибули; 6 – хоботок).

Вусики – розташовані на лобі між складними очима, є органами нюху та дотику. На восьми останніх члениках вусика знаходиться 14 – 15 тис. нервових закінчень (сенсил).

Ротові органи – ротовий апарат робочої бджоли належить до гризучо-сисно-лижучого типу (додатки, рис. 5). До його складу входять:

• Гризуча система: мандибули (парні верхні щелепи) та верхня губа.
• Сисна система: нижня щелепа (парна) та нижня губа.

Нижні щелепи разом із нижньою губою утворили витягнутий хоботок, яким бджола всмоктує їжу.

Груди (додатки, рис. 3) у бджоли складаються з трьох відділів: передні груди, середні груди та задні груди, до яких кріпляться три пари ніжок та дві пари крил.

Черевце (додатки, рис. 4) у робочої бджоли та матки складається з 6 чітко видимих кілець, у черевці трутня 7 кілець. Морфологічно перше черевне кільце є другим (перше увійшло до складу грудного відділу). Кожне черевне кільце складається з півкілець. Спинні півкільця називаються тергітами, черевні – стернітами.

Із чотирьох тергітів грудей найбільш розвинений 2-й, який, сильно розрісшись, утворює більшу її частину. Між другим і третім тергітом грудей прикріплюються крила.

Усі шість тергітів черевця сильно збільшені (прикривають краї стернітів) і утворюють спинну та бічну стінки черевця. На передніх краях тергітів збоку розташовані дихальця (стигми). Тергіти з'єднуються між собою гнучкою плевральною мембраною і розташовуються так, що задній край кожного тергіта заходить за передній край попереднього. Це дає бджолі можливість подовжувати або скорочувати черевце, що необхідно для нормальної роботи внутрішніх органів.

4 грудних і 6 черевних стернітів утворюють нижню стінку грудей і черевця. Між стернітами та плевритами перших трьох грудних сегментів прикріплюються кінцівки. Черевні стерніти менші за тергіти, тому їхні краї заходять за кінці тергітів і з'єднуються з ними гнучкою плевральною мембраною, що дозволяє черевцю розширюватися у вертикальному положенні. Перший і другий стерніт черевця коричневі, вкриті волосками. На чотирьох останніх стернітах у робочих бджіл розташовані воскові залози та воскові дзеркальця.

У робочих бджіл і маток на кінці черевця знаходиться жало (додатки, рис. 6), у трутнів його немає. Жало являє собою видозмінений яйцеклад і виконує захисну функцію. Воно складається з хітинових непарних салазок, двох рухливих стилетів, великої та малої отруйних залоз і двох щупиків. Салазки – жолобоподібні утворення, на нижньому боці яких знаходяться два поздовжні валики. До салазок прилягають два нерухомі стилети, які ковзають по рейкоподібних валиках салазок. Стилет закінчується зазубринами, які не дозволяють бджолі витягнути жало зі шкіри ссавців, при злеті бджоли жало відривається від її тіла. При вжаленні комах із хітиновим покривом жало не відривається.

Ніжки (додатки, рис. 7) – розташовані на грудному відділі та складаються з кількох члеників. Ніжки служать для пересування, збору та перенесення квіткового пилку, прополісу (додатки, рис. 8, 9), а також чищення вусиків. У ніжці розрізняють п'ять члеників: тазик, вертлюг, стегно, гомілку та лапку. Члениста лапка закінчується двома кігтиками та подушечкою між ними. На передній ніжці є пристосування для чищення вусиків, на середній – шпора для зняття обніжжя.

На задніх ніжках робочих бджіл знаходяться кошики для складання квіткового пилку. У маток і трутнів кошиків немає. На гомілці середніх ніжок розташовані шипи – хітинові вирости, якими бджола відділяє обніжжя від кошика і зіштовхує його в чарунку.

У робочих бджіл ніжки мають пристосування для збору та принесення пилку. Зовнішня поверхня гомілки задньої ніжки у них трохи вдавлена і позбавлена волосків; хітин її гладкий і блискучий. Це заглиблення, оточене рядом загнутих всередину жорстких довгих волосків, утворює кошик, у середині дна якого знаходиться одна довга міцна щетинка. У кошик бджола збирає пилок у вигляді досить великих грудочок – обніжжя.

Перший членик лапки у бджоли сильно збільшений і перетворений на плоску чотирикутну пластинку. Зовнішній бік першого членика лапки вкритий звичайними волосками, як і всі інші членики, з внутрішнього боку перший членик лапки має 9–10 поперечно розміщених рядів міцних волосків, що складають щіточку. Такі самі щіточки знаходяться і на внутрішньому боці першого збільшеного членика лапки всіх інших ніжок. Матка і трутень щіточок не мають.

Щіточками бджола зчищає пилок із тіла. Процес очищення відбувається таким чином:

• Середніми ніжками бджола очищає голову та груди, прочісуючи тіло спереду назад.
• Щіточками задніх ніжок вона прочісує черевце в напрямку ззаду наперед.
• На широкому кінці гомілки бджоли знаходиться ряд гострих довгих зубців, що утворюють т.зв. гребінь, який слугує для зчісування пилку зі щіточок.

Під час збирання пилку бджола розриває щелепами пиляки квіток, і пилкові зерна обсипають її тіло. Бджола збирає цей пилок щіточками передніх ніжок, з них він зчищається щіточками середніх ніжок. При цьому з лівої ніжки пилок потрапляє на щіточку правої і навпаки. Далі щіточки середніх ніжок по черзі протягуються між щіточками задніх (задніми ніжками бджола може зчищати пилок із бокових стінок черевця).

Ефективність запилення ентомофільних культур безпосередньо залежить від робочих інструментів бджоли — її кінцівок і крил. Особливості будови ніжок визначають, наскільки швидко комаха очищає свої органи чуття і як саме вона збирає пилок. Устрій крилового апарату прямо впливає на радіус фуражування та швидкість доставки нектару у вулик. Розуміння цих біологічних механізмів допомагає агрономам точніше розраховувати розміщення бджолосімей на квітучих масивах.

Робочі інструменти: збирання пилкової поклажі та догляд за тілом

Формування пилкової поклажі — це складний механічний процес, який відбувається безпосередньо під час збирання пилку з квіток. Бджола використовує щіточки та гребінці на задніх ніжках для очищення тіла від пилкових зерен і формування щільних грудочок. Зволожена нектаром маса надійно фіксується у спеціальних заглибленнях гомілки задньої пари кінцівок.

1. Накопичування пилку на щіточках задніх ніжок під час відвідування квіток.
2. Зчісування пилку гребенем однієї ніжки зі щіточки протилежної ніжки.
3. Зволоження грудочки, що зібралася на гребені, нектаром і секретом залоз для надання липкості.
4. Зсування липкої грудочки в кошичок під час руху лапки вперед і назад із фіксацією на її донній щетинці.
5. Скидання готової пилкової поклажі в комірку стільника за допомогою шпор — гострих міцних шипів на внутрішній стороні гомілки середніх ніжок.

Щіточки задніх ніжок виконують й інше важливе завдання — за їхньою допомогою робочі бджоли витягують воскові пластинки з черевних кишень між краями стернітів. Бджола наколює тонкий віск на волоски щіточки та передає його до щелеп для будівництва стільників. Для очищення чутливих вусиків у всіх трьох особин сім'ї призначений спеціальний апарат на передніх ніжках. Він влаштований у вигляді напівкруглого вирізу з міцним хітиновим гребенем на першому членику лапки та рухомого відростка гомілки.

Льотні характеристики та устрій крил

Крила бджоли закладаються на стадії лялечки як вирости гіподерми середньо- та задньогрудей. У процесі розвитку їхні стінки зближуються, утворюючи міцні порожнисті трубки — жилки, всередині яких циркулює гемолімфа, проходять трахеї та нерви. Жилки з'єднані тонкими прозорими перетинками, що формують легкий і жорсткий несучий каркас. Від основи переднього крила відходять чотири великі поздовжні жилки, з'єднані короткими перемичками. Малюнок комірок, що утворюються, є індивідуальним для кожної популяції комах, що дозволяє визначати їхню породну приналежність.

У польоті передня та задня пари крил працюють як єдина площина завдяки спеціальному зачіпному апарату. Жолобок на задньому краї переднього крила надійно скріплюється з мікроскопічними гачками на передньому краї заднього крила. Сильна грудна мускулатура забезпечує високу частоту змахів і дозволяє бджолі розвивати значну швидкість навіть із вантажем.

• Дальність на відкритій місцевості — 4–5 км і більше
• Дальність у лісі — менше 5 км
• Витрата корму на 1 км — 1 мг