XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

На планете существует большое разнообразие растений и животных. Некоторые животные организуют различного рода кооперации. У медоносных пчёл можно наблюдать более сложное объединение.

Цель: изучить особенности биологии медоносных пчёл на территории омской области и сопредельных территориях.

Задачи:

- рассмотреть по литературным источникам эволюцию пчелиной семьи;

- изучить анатомические и морфологические признаки пчёл;

- выявить породы пчёл, распространённых на территории Омской области;

- определить практическую пользу продуктов пчеловодства для человека.

Медоносная пчела, обитающая в ульях, - это общественное насекомое, удивительное создание живой природы. Вид медоносных пчел относится к роду общественных пчел. Они образуют семейство пчелиных вместе со шмелями и безжальными пчёлами (мелипоны).

Пчелиные(Apoidea) - этонадсемейство насекомых, которое включает около 20 000 видов. История возникновения медоносной пчелы уходит в глубокую древность. Согласно данным палеонтологии, пчёлы в таком виде, в каком они представлены теперь, существовали на Земле около 40 миллионов лет назад. К этому периоду относится окаменевшая пчела, извлеченная из третичных отложений во Франции. Рабочие медоносные пчелы найдены в миоценовых отложениях, возраст которых примерно 20-25 миллионов лет. По предположению учёных пчёлы появились 50 миллионов лет назад [14].

Основателем пчеловодства в Западной Сибири был Аршеневский Н.Ф. Место для пасеки было определено около Усть-Каменогорска. Пчёл завозили из европейской части России в Западную Сибирь и на Алтай. Доставка пчел была организована по просьбе крестьян — переселенцев, староверов [15].

Мeдонocные пчёлы, кaк мурaвьи, ocы и дрyгиe нaceкoмые, отнoсятся к oтряду перепончатокрылых. Как cчитают учёные-энтомологи, произошли пчёлы от одной из разновидностей oc, котoрые выкармливали свoё потомство нe живoтной, а рaстительной, медoвой пищей. Еcтественно, такoй тип кoрмлeния возник в процессе длительной и сложно эволюции. Сначала оса строила ячейки, откладывала в них яйца, а после вылупления личинок приносила им нектар и цветочную пыльцу. К пище добавлялась и слюна осы-матери. Эти так называемые сфекоидные, роющие осы изменялись и морфологически. У них совершенствовались приспособления для сбора корма, развивались внутренние органы, секреторные железы. В процессе дальнейшего приспособления у древних пчёл стали появляться специальные органы, которые облегчали им сбор пищи, - волосяной покров на теле, в котором застревала липкая пыльца цветов, а потом и особые пыльцеприёмные корзиночки на задних ножках. Постепенно удлинялся хоботок, расширялся медовый желудочек. В результате возросла возможность добывать значительно больше корма и тем самым выкармливать большее количество личинок [6].

Систематическое положение пчелы медоносной: Насекомые (Insecta), класс –животные, тип - членистоногие. Этот класс включает в себя всех трахейнодышащих, которые имеют три пары ног.

У пчёл с виду тельце может показаться мягким, но это совсем не так. Твёрдая оболочка скрывается под пушистым покровом. Она покрывает тело пчелы, которое состоит из трёх основных частей – это брюшко, грудь, голова.

Голова покрыта плотным и твёрдым хитином, имеет округло-треугольную форму. По бокам размещены большие и выпуклые глаза. Глаза состоят из маленьких отдельных глазков, которых насчитывается несколько тысяч. Из-за такого строения они являются сложными. Пара членистых усиков отходит от верхней части головы. Каждый усик состоит из многочленного жгутика и основного членика. Здесь расположены органы осязания и обоняния. Челюсти находятся в нижней части головы. За челюстями находится сложноустроенный хоботок, с его помощью пчела слизывает нектар с цветка.

Голова – это передний обособленный отдел, на котором расположены три простых и два сложных глаза, усики (или сяжки), имеющие разные органы чувств, ротовое отверстие и ротовые придатки, затылочное отверстие. В головном находятся важнейшие части нервной системы – это головной мозг и подглоточный нервный узел.

Грудь пчелы состоит из четырёх сегментов (колец, склеритов). Сегменты слиты между собой. Грудные кольца несут три пары ножек и две пары крыльев. Крылья пчелы состоят из прочных продольных и поперечных жилок. Между крыльями натянута тонкая прозрачная пленка. В спокойном состоянии крылья сложены одно на другое с каждой стороны вдоль всего тела. Во время взлета передние и задние крылья сцепляются между собой. Крылья соединены с грудью таким образом, что они могут двигаться вверх и вниз из-за сближения и отдаления нижних и верхних полуколец грудной части. На внутренней стороне груди к спинным и брюшным сегментам располагаются мощные мускулы, которые сокращаются и вызываются одновременное и быстрое движение крыльев.

Ножка пчелы состоит из нескольких члеников. На последнем членике имеется два коготка и подушечка. Коготками пчела пользуется для передвижения по шершавой поверхности (дерево), а подушечками для передвижения по гладкой (лист растения, стекло).

На задних ножках пчела имеет корзиночки. В них она складывает пыльцу. Корзиночка состоит из углубления и ряда крепких длинных волосков.

Брюшко пчелы состоит из шести колец. Оно вошло в состав грудного отдела. Брюшное кольцо состоит из полуколец: брюшные кольца называются стернитами, а спинные- тергитами. У матки и рабочей пчелы на последнем сегменте брюшка находится жалоносный аппарат.

Главные органы пищеварительной дыхательной и половой системы находятся в брюшном отделе, а также брюшная нервная цепочка. Каждое брюшное кольцо соединяется с соседними тонкими перепонками, из-за этого брюшко может растягиваться в продольном направлении. Увеличение брюшком в объёме имеет важное значение. Во-первых, оно необходима при наполнении нектаром зобика.  Во-вторых, для дыхания пчелы и заполнения задней кишки экскрементами во время зимовки.  Брюшко соединяется с грудным отделом, благодаря этому пчела может выполнять сложные и разнообразные функции.  Пчёлы имеют верхнечелюстные железы. Выводной проток желёз открываются у основания верхних челюстей. Секрет желез растворяет воск. Пчёлы берут восковые пластинки, далее разминают их своими челюстями и строят ячейки сотов [3].

 В связи с сложным и разнообразным поведением пчелы, она имеет ряд приспособлений в своём строении. Например, восковые зеркальца, щёточка на последней паре ножек, корзиночка, хорошо развитый хоботок (для сбора нектара). У рабочей пчелы недоразвиты половые органы. Из-за такой особенности она неспособна спариваться с трутнем [13].

Пищей для пчел является нектар и пыльца цветков медоносных растений. Пчёлы собирают нектар при помощи хоботка, который складывается из многих отдельных удлинённых члеников. Язычок-это наиболее длинная часть хоботка, он заканчивается ложечкой, которая снабжена рядом длинных густых волосков. При помощи ложечки пчела слизывает мельчайшие капельки нектара. Капелька слюны поднимается к глотке по тоненькой трубочке. Когда пчела берёт из ячейки мёд, она погружает хоботок глубоко, а мёд поднимается к глотке по широкой трубке. Насасывающими движениями при помощи мускул глотки пчела забирает корм [7].

 Средняя кишка-главный орган, перерабатывающей и усваивающий пищу. Средняя кишка отделена от медового зобика особой промежуточной кишкой.

По тонкой задней кишке непереваренные остатки пищи, продукты распада проникают в толстую заднюю кишку-резервуар со складчатыми стенками. В этом резервуаре за зиму накапливаются каловые массы, весной во время первого вылета пчела освобождает свой кишечник. В стенках задней кишки имеются шесть ректальных желез. С помощью ректальных желез впитывается вода и сгущается кал [1].

Кровь пчелы прозрачная, желтоватая. В ней нет красных кровяных клеток, которые разносят кислород из лёгких во всей части тела, поэтому кровь у пчёл не участвует в процессе дыхания. Главная функция крови-разнос питательных веществ. Питательные вещества поступают в неё через стенки средней кишки. В кровь попадают продукты распада. Она приносит эти продукты к органам выделения, а они в свою очередь очищают её от ненужных организму веществ. Кровь движется благодаря сокращениям трубковидного сердца. Оно расположено в спинной части брюшка. Сердце пчелы разделено на пять камер, на переднем конце каждая камера сужается в узенькую трубочку, которая проникает в соседнюю камеру, а задняя камера на конце замыкается. Камерные стенки состоят из сильных мускулов. При их сокращении кровь переливается по суженой трубке из каждой камеры в соседнюю по направлению груди.

Частота сердечных сокращений зависит от температуры. К при пониженной температуре число сокращений сердца уменьшается, а при повышенной-возрастает. 

В состав крови насекомых входят ещё маленькие клетки - лейкоциты, кроме жидкой плазмы. Лейкоциты выполняют защитную функцию в организме пчелы: поглощают и растворяют попавшие бактерии, которые вредны для организма [8].

Доставка кислорода осуществляется через сложную сеть трубок трахеи. По трофеям воздух попадает в воздушные мешки - это большие резервуары, которые размещены на голове, брюшке, и груди. Они служат для обеспечения пчелы воздухом во время полета, уменьшая вес пчелы, тем самым облегчая полет. Потребности пчелы в кислороде зависят от состояния пчелы и от температуры [16].

Нервная система пчелы состоит из мозга, брюшной нервной цепочки. Мозг пчелы - это два нервных узла. Брюшная нервная цепочка состоит из двух параллельных стволов и утолщений - нервных узлов.

Пчела имеет два сложных и три простых глаза. Простой состоит из прозрачной линзы, которая образует бугорок на хитиновом покрове головы. Пигментные клетки, содержащие черное вещество, расположены с боков линзы. Они поглощают лучи света. С помощью простых глаз пчела может различать предметы на близком расстоянии, ориентируются в процессе сбора нектара цветов и работе в ульях. Сложным глазами пчела может различать предметы на далеком расстоянии. 

У пчелы обоняние сильно развито. На усиках находятся органы обоняния. Поверхности усиков имеют многочисленные углубления - обонятельные ямки, которые прикрыты сверху пористыми пластинками. В этих ямках расположены чувствительные нервные клетки, они воспринимают получаемые раздражения и передают их в мозг. У пчёл обоняние развито сильнее, чем у человека. Также они способны четко находить определённые и знакомые им запахи среди десятков других, различают и смеси запахов. Каждая пчелиная семья обладает своим индивидуальным запахом. Поэтому могут отличать пчел своей семьи от чужой.  Этот запах складывается из суммы запахов нектара, которые они вносят в улей [9].

Все особенности анатомического и морфологического строения пчелы помогают ей приспосабливаться к жизни. 

Пчелиная семья представляет собой сложную целостную биологическую и хозяйственную единицу. В пчелиной семье существует комплекс взаимосвязей между её членами. К ним относятся: сигнальные звуки, движение, трофические и тактильные контакты. Каждый член пчелиные семьи выполняет свои функции в тесной взаимосвязи с остальными особями. Этот процесс является особенностью жизнедеятельности пчёл и результатом длительного исторического развития. 

Каждая семья обладает индивидуальными качествами, которые присущи лишь ей, поэтому невозможно найти совершенно одинаковые пчелиные семьи. 

Пчелиная семья в период активной деятельности состоит из одной развитой самки - матки, нескольких тысяч самцов - трутней и рабочих пчел.

Пчелиная матка - это продолжательница рода. Она является единственной самкой у пчел. Её масса и размер превосходит всех остальных пчёл. Длина её тела составляет 20-25 мм, а масса 150-300 мг. Чем крупнее матка, тем лучше развиты её яичники и тем больше её плодовитость.

Яркий признак, который характеризует матку - это отсутствие восковых зеркалец на брюшных полукольцах, корзиночек. Такая особенность объясняется тем, что она не принимает участие в сборе пищи и отстройки сотов. Матка может откладывать яйца двоякого рода: оплодотворенные и неоплодотворенные. Из оплодотворенных развиваются матки и рабочие пчёлы, а из неоплодотворенных яиц - трутни.   В сутки она может откладывать 1000-2000 яиц, этому способствует большое количество яйцевых трубочек (320-360 штук). Откладка яиц начинается в феврале, а заканчивают осенью, когда наступают холода. 

Продолжение рода - самый важный процесс в жизни животных и растительных организмов.  

 Рабочие пчёлы-это самое многочисленное население пчелиной семьи. Число рабочих пчел зависит от времени года. Летом в одной семье насчитывается около 30-40 тысяч, весной - до 20 тысяч, осенью - до 30 тысяч. Иногда рабочих пчел называют недоразвитыми самками, но правильнее было бы рассмотреть их в качестве самок с недоразвитыми половыми органами. Размеры рабочих пчел уступают размерам самки. Длина их тела составляет 12-14 мм, a вес около 100 мг.  По общей форме тела рабочие пчелы и матка сходны, но тело первых короче. У рабочей пчелы хорошо развиты гипофарингеальные железы. С этими железами связано выделение личиночного корма - молочка. К это функция имеет большое значение при переработке нектара в мед, а также и в процессе пищеварения пчелы. Половые органы рудиментарные: яичники состоят из небольшого числа яйцевых трубок, поэтому они не в состоянии спариваться с трутнями и не откладывают яйца.

Трутни - это самцы пчелиной семьи. Трутень больше рабочих пчел. Длина тела составляет около 15-17 мм, цилиндрическая форма. Масса достигает 250 мг. У трутней нет восковых зеркалец и корзиночек. Также не имеют жала. Половая система трутня хорошо развита и занимает большую часть брюшной полости. Никакого участия в жизнедеятельности пчелиной семьи он не принимает. Самец выводится в пчелиной семье в конце весны. После спаривания с маткой, трутень сразу погибает из-за особенностей строения внутренних органов. С окончанием периода размножения он становится ненужным, пчёлы изгоняют его и уничтожают трутневый расплод. Трутни живут 2-3 весенне-летних сезона.

Омская область расположена на юге Западной Сибири, на Западной-Сибирской равнине, в районе среднего течения Иртыша. Территория Омской протягивается с юга на север на 600 км, а с востока на запад - на 500 км. Она граничит с Новосибирской, Тюменской, Томской областями и с Казахстаном. Климат Омской области благоприятен для занятия пчеловодством. Здесь погода неустойчива, климат континентальный. Таким образом, лето непродолжительное, в июле средняя температура составляет +19, +21 градус Цельсия. Зима продолжительная. На этой территории за год количество осадков составляет 320-340 мм. Безморозных дней в году, в среднем, насчитывается от 90 до 120 дней.  Несмотря на континентальный климат, в близи Иртыша погода мягче. Простор Омского Прииртышья обладает достаточным количеством медовых запасов дикорастущих и полевых медоносов. Травяная тайга, которая состоит в основном из осины, берёзы и пихты имеет огромное значение для пчеловодства на этой территории.

В связи с тем, что Омская область обладает суровыми условиями климата, то здесь рекомендуется к разведению только одна порода пчёл - Среднерусская.  Но несмотря на это, приспосабливаются и другие породы: Карпатская, Украинская, Серая горная кавказская, Итальянская.

Среднерусская (европейская) (ApismelliferamelliferaL.).

Пчёлы этой породы крупные, окраска тела тёмно-серая и без желтизны, прополисование гнезд слабое. Пчелы этой породы очень злые, сильно беспокоятся и провисают гроздьями, привязываются к одному источнику медосбором и с трудом переключается с худшего источник она лучший. Пчелы среднерусской породы отличаются хорошей зимостойкостью, обладают сильной  ройливостью и хорошей плодовитостью. Семьи европейских пчёл превосходят пчёл других пород по мдопродуктивности [12].

Степная украинская (ApismelliferasossimaiEngel). 

Эта порода является южным ответвлением среднерусской пчелы, поэтому у них много общего. У Украинской породы пчёл окраска тела серая, размеры немного меньше, чем у среднерусской. Также у них хорошая зимостойкость, устойчивость к заболеваниям, плодовитость маток. Но главная отличительная особенность Степной украинской пчелы от среднерусской - миролюбивость [5].

Карпатская (Apismelliferacarpatica).

Карпатская порода пчел представляет собой восточную популяцию. Также как и Украинская, Карпатская пчела уступает по размерам тела Среднерусской. Хоботок у этих пчел длиннее. Окраска тела светло-серая. Эти пчёлы миролюбивы. Печатка меда промежуточная. Зимостойкость и плодовитость Карпатских пчёл уступает Среднерусской породе, но превосходит Серую кавказскую. Главной особенностью этой породы является эффективная работа в сезон медосбора [9].

 Серая Горная Кавказская (ApismelliferacaucasicaGorb.).

Эта порода пчёл одна из самых распространённых во всём мире. Окраска тела серая, но светлее, чем у предыдущих, а размеры тела, наоборот, меньше. Эта порода отличается миролюбивостью, слабой ройливостью, эффективностью опыления и сбором нектара. В засушливые годы с очень скудными условиями медосбора по количеству собранного мёда она значительно превосходят другие породы. Эти пчёлы вороваты, сильно прополисуют гнезда, тёмная печатка мёда. Слабая зимостойкость является отрицательной чертой данной породы [4].

Итальянская ( Apis mellifera ligustica Spin.).

Эта порода в мире самая распространённая. Пчёлы итальянской породы крупные, имеют ярко-жёлтые полосы. Также они миролюбивы, предприимчивы в отыскивании источника корма, склонны к воровству. Обладают умеренной ройливостью и слабой зимостойкостью. Весеннее развитие начинается достаточно поздно и продолжается долго. Матки откладывают примерно 3000-4000 яиц в сутки, этот факт говорит о хорошей плодовитости данной породы [14].

На Руси с давних времён занимались разведением пчёл и использованием продуктов пчеловодства; поэтому человек на протяжении большого количества времени взаимодействует с пчелой. Огромное значение играли продукты пчеловодства: мёд, воск. Знаменитый русский историк писал, что мёд занимал одно из первых мест в экономике славян. По историческим сведениям, в Англию вывозилось ежегодно 50 тысяч пудов мёда [2].

В настоящее время, пчеловодство на территории Омской области и по всей России – важнейшая отрасль сельского хозяйства. Человек получает мёд – лечебный, вкусный и питательный продукт, воск – важное сырьё для промышленности, а также пергу, прополис, маточное молочко.

Пчелиный мёд – это продукт, который представляет собой частично переваренный нектар. В состав мёда входят: вода – 13-20%, углеводы (фруктоза, глюкоза, сахароза) – 75-80%, фолиевая кислота, витамины В1, В2, В6, Е, С, К. Натуральный пчелиный мёд содержит почти все микроэлементы, напоминает плазму крови человека. Из-за содержания фитонцидов обладает бактерицидным свойством. Важнейшую биологическую роль выполняют минеральные вещества, которые находятся в виде солей. Оказывает благотворное влияние на пищеварение, так как содержит ряд органических кислот (яблочную, лимонную, молочную, аскорбиновую и др.) [10].

Благодаря своим свойствам, пчелиный мёд эффективен при лечении разных заболеваний: нормализует работу внутренних органов, способствует снижению артериального давления, улучшает состав крови, повышает иммунитет, избавляет от бессонницы, снижает возбудимость нервной системы. Мёд хорошо помогает при простудных заболеваниях.

Пчелиный воск - это второй по значимости продукт пчеловодства. Он обладает рядом уникальных свойств. этому продукту не нашли синтетического заменителя. Воск безвреден для организма, является важным средством для сохранения красоты и здоровья. только молодые пчёлы способны выделять воск.  В состав пчелиного воска входят 24 сложных эфира и 12 свободных кислот. Помимо предыдущих, тут содержится 0,4% воды, 0,03% минералов, смеси пыльцы, прополис. воск способен растворяться в скипидаре, бензине, хлороформе. если заглянуть далеко в историю, то существуют сведения о находках воска в Древних египетских пирамидах [16].

Прополис - это вещество, которое образуется в организме пчелы при переработке клейких веществ, собранных весной с нераспущенных почек деревьев. по внешним признакам прополис похож на смолистой массу. в зависимости от географического положения цвет прополиса изменяется. спектр цветов начинается от светло-желтого до темно-коричневого оттенка,  присутствуют зелёный, красный, серый цвета. Запах этого продукта специфичен, похож на запах смолистых веществ или эфирных масел. Консистенция меняется в зависимости от температуры. в состав прополиса входят растительные смолы-55%, эфирные масла - 10%, воск - 30%, пыльца - 5% и посторонние смеси. 

Перга-это законсервированная медово-ферментным составом пчелиная обножка.  Она сложена и утрамбованная пчёлами в соты, перед этим прошедшая молочнокислое брожение. в состав перги входят аминокислоты, витамины, ферменты. При употреблении перги усиливается обменный процесс и синтез протеинов. Увеличивается содержание гемоглобина и эритроцитов в крови, является наилучшей добавкой в питании детей. 

Маточное молочко - это секрет глоточной и верхнечелюстной желёз рабочих пчел. Маточное молочко предназначено для кормления матки и маточных личинок. В маточном молочке содержится 60% воды, 10% белков, 12% углеводов, 10% липидов.  Состав микроэлементов изменчив. Он зависит от зоны проживания пчёл. Всегда в составе присутствуют такие элементы как железо, кобальт, марганец, фосфор, калий, натрий, магний, кальция, медь, серебро, висмут, алюминий, сера, кремний [11].

 Медоносная пчела оказывает благоприятное влияние на природу. значение пчел как опылителей велико. они собирают нектар и одновременно совершают перекрестное опыление цветков, что особенно важно для сельского хозяйства.  перед тем как на нашем столе появится мёд, пчёлы должны совершить огромную работу. пример, чтобы собрать 1 кг мёда, пчёлы должны посетить 150 тысяч головок разных цветов. Пчелы -это единственные насекомые в мире, которые опосредованно принимают участие в поддержании биологического разнообразия флоры и фауны. 

Литература:

1. И. Акимушкин. Мир животных. - М.: Молодая гвардия. 2014. (4)

2. Брандорф А.З., Ивойлова М.М Приемущества пчёл Apis mellifera mellifera L. В условиях северо-востока России [Статья] // Пчеловодство 2013 - №7 с.10

3. Все о пчеловодстве. Пчеловодство. 1000 практических советов, 2008. Москва: Ростов н/ Д: Издательский дом "Владивосток". - 6-62 с (1)

4. Кривцов Н.И., Сокольский С.С., Любимов Е.М. Серые горные кавказские пчёлы [Статья] // Пчеловодство – 2013 - №3 с.13

5. Кривцов Н.И., Сокольский С.С. Породы пчёл и их селекция [Статья] // Пчеловодство – 2013 - №3 с. 13; №7 с. 27

6. Ломаев Г.В., Янников И.М., Козловская Н.В. Пчела – лучший эколог [Статья] // Пчеловодство – 2012 - №3 c.8

7. Пчелы и здоровье человека. Под ред. Профессора Т. В. Виноградовой. М. 2014(12)

8. Савушкина Л.Н. Племенные ресурсы среднерусских пчёл Татарстана [Статья] // Пчеловодство – 2013 -№4 с.18.

9. Стоблов Н.М. Периоды в годовом цикле жизни пчёл [Статья] // Пчеловодство – 2012 -№6 с. 12

10. Соколов А.Б. Переработка нектара в мёд [Статья] // Пчеловодство 2012 – №2 с. 39

11. Суворин А.В. Пчёлы и Пасека. М.: 2003. с.142

12. Таранов Г.Ф. Анатомия и физиология медоносных пчел. – М.: Колос, 1968.(16)

13. Шабаршов И.А. В стране медоносных пчел. – М.: Агропромиздат, 1989.(19)

14. История пчеловодства // Собственник URL: https://sobstvennik.org/livestock/bee/01.php (дата обращения: 19.12.2019). (25)

15. https://24medok.ru/xronika-stanovleniya-sibirskogo-pchelovodstva/

16. Пчелы -Организация пчел // Биология URL:

http://www.muldyr.ru/a/a/pchelyi_-_organizatsiya_pchel (дата обращения: 23.12.2019). (23)

Код для цитирования: Скопировать