Жизненные процессы в организме пчел и поведение всей семьи регулируются развитой нервной системой. В организации сложных взаимоотношений между членами пчелиной семьи особенно проявляется роль органов чувств. Нервная система состоит из центрального, периферического и симпатического отделов. К центральному отделу относятся надглоточный узел (головной мозг), подглоточный узел и брюшная нервная цепочка (рис. 22). От головного мозга отходят две лопасти к сложным глазам, нервные тяжи к простым глазам, антеннам, частям ротового аппарата, подглоточному узлу. С последним соединяется брюшная нервная цепочка, которая имеет два узла в грудном отделе и пять в брюшке. Разветвления нервов от узлов грудного отдела распространяются к ножкам и крыльям, а в брюшке — к его сегментам.
Нервная система пчелы:
а — головной мозг; б — тело; 1 — простые глаза; 2 — сложные глаза; 3 — зрительная лопасть; 4 — протоцеребральная доля мозга; 5 — дейтоцеребральная доля мозга; 6 — усиковые нервы; 7 — подглоточный узел; 8 — верхнечелюстной нерв; 9 — фронтальная комиссура; 10 — верхнегубной нерв; 11 — нижнечелюстной нерв; 12 — нежнегубной нерв; 13— усик и его нервы; 14 — простой глаз; /5 — сложный глаз; 16 — зрительная лопасть; 17 — узел нервной брюшной цепочки.
Симпатическая нервная система представляет собой совокупность нервов, регулирующих деятельность внутренних органов (пищеварения, дыхания, кровообращения, размножения). Периферическая нервная система связана с деятельностью органов чувств: зрения, обоняния, осязания, слуха, вкуса. Пчелам присущи также чувства времени, давления температуры.
Чувство зрения обеспечивается пятью глазами. Два глаза из пяти сложные (фасеточные). Сложные глаза наиболее развиты у трутня. Они занимают большую часть поверхности головы и насчитывают до 9 тыс. омматидий (отдельных глазков) с шестигранной на поверхности линзой. Количество омматидий в сложном глазу рабочей пчелы составляет 4—4,5 тыс., матки — 3—4 тыс. При помощи сложных глаз воспринимаются движение, цвет и другие элементы зрительных чувств. Характерной особенностью зрения пчелы является восприятие ультрафиолетовой части спектра. Наиболее четко различают они желтый и синий цвета, контрастно воспринимаются белый и черный. Хорошее чувство зрения обеспечивает пчелам четкую работу при сборе нектара и пыльцы из цветков, ориентировку в пространстве, вылеты к источникам корма.
Чувство обоняния у пчел очень развито и имеет важное значение при сборе корма среди различных видов растений и для поведения и взаимосвязи членов семьи. Органами обоняния пользуются матки и трутни во время вылетов для спаривания, ощущая запах специальных выделений на значительном расстоянии. Чувство обоняния воспринимается специальными образованиями на восьми последних члениках усиков. Железа между пятым и шестым тергитами брюшка выделяет пахучее вещество (железа Насонова). Другие органы чувств расположены на усиках, ножках и других частях тела.
Поведение пчел
Важное значение в поведении пчел имеют рефлексы и инстинкты. В соответствии с учением И. П. Павлова у пчел различают рефлексы условные (приобретенные) и безусловные (врожденные). Примером условных рефлексов пчелы может быть временное распознавание ориентиров на местах кочевок пасек, полеты к цветкам определенных видов растений до тех пор, пока у них выделяется нектар. Инстинкты представляют собой сложные акты поведения, сформировавшиеся в процессе исторического развития вида, например, строительство сотов, уход за личинками в ячейках.
Поведение и взаимосвязь между членами семьи осуществляются на основе целого комплекса реакций. Важное значение в этом имеют ферромоны, которые вырабатываются маткой и регулируют поведение всех пчел семьи, их физиологическое состояние и функции.
Сложным является поведение пчел при сборе корма. Для пчелиной семьи летная деятельность наиболее4 напряженная, требует значительных затрат энергии и проявляется в тесной взаимосвязи между ее членами. Продуктивность семьи на заготовке корма зависит от поведения каждой пчелы в частности и от работы семьи как биологической единицы в целом.
В процессе эволюции в результате естественного отбора кормодобывающая деятельность усиливалась. В этом же направлении осуществляется селекция и в современных условиях. Количество собранного меда является основным признаком хозяйственной ценности пчелиных семей. Чем больше общий сбор, тем выше выход товарной продукции. Вместе с тем увеличивается и количество посещенных и опыленных цветков, в результате чего растет урожай насекомоопыляемых культур.
Сбор нектара
Инстинкт сбора и накопления про запас меда становится настолько сильным, что семья может выполнять эту работу с полным напряжением целый год, лишь бы цвели растении и были благоприятными условия для летной деятельности. В отдельные периоды даже немного ослабевает размножение. Об этом свидетельствуют такие факты, как ограничение откладывания яиц маткой, воспитание расплода, уменьшение ройливости во время сильного медосбора. В условиях периодичности цветения растений, кратковременного, но бурного выделения нектара приспосабливаемое!!) семьи к наиболее активной летной работе стала характерной чертой в эволюции вида на современном этапе.
Соответственно условиям климата и растительности Украины первые вылеты после перезимовки пчелы осуществляют в третьей декаде марта (отклонения составляют 15 дней), когда зацветают мать-и-мачеха, подснежники и другие нектаро-, пыльцоносные растения. Заканчивается cбop корма в октябре, когда температура днем опускается ниже 8°С тепла. Оптимальные условия для интенсивной работы наступают в июне июле, когда в ульях наибольшее количество пчел, цветки щедро выделяют нектар, а продолжительный день и тепло благоприятны как для развития растений, так и для лёта сборщиц.
Специальные исследования, проведенные в Украинской сельскохозяйственной академии, позволили установить закономерность увеличения количества пчелиных взятков семьи в течение первой половины сезона. Так, ранней весной, когда цветут разнотравье, лесные и другие растения, летная работа всех сборщиц вместе за один день исчисляется в среднем 20-40 тыс. вылетов из улья. Длительное время, пока происходит замена состава семьи и наращивание молодых пчел, интенсивность лета мало изменяется и при благоприятных условиях число пчелиных взятков может достигать 50 тыс.
Значительное количество пчел заняты обогревом гнезда, кормлением личинок и другими работами внутри улья. Вот почему в период роста семьи важно для увеличения продуктивности летной работы утеплять гнезда, располагать пасеки в защищенных мечтах поближе к медоносным растениям, не перегружать пчел очисткой ячеек в старых сотах. В раннелетний период, когда зацветает белая акация, эспарцет и другие медоносы, летная деятельность заменю активизируется. Количество пчелиных взятков в среднем на семью достигает 60 тыс.
Наибольший объем работы, связанной с заготовкой корма, выполняется во второй половине июня и первой декаде июля. В условиях среднего медосбора за день осуществляется около 100 тыс. вылетов, а в отдельные годы продукция одной семьи состоит из 140 тыс. пчелиных взятков.
Экспериментально доказано, что сборщицы приносят в медовом зобике около 30 мг нектара (Г. П. Таранов), а иногда 40 и даже 50—60 мг. Если средний взяток, оставленный в улье каждой сборщицей, составит 40 мг, то это значит, что на 1 кг свежей продукции необходимо осуществить 25 тыс. вылетов, а на 6 кг — 150 тыс. При дальнейшем росте медосборов интенсивность лета повышается. В районах медотоварного пчеловодства Дальнего Востока сбор меда на одну семью за день достигает 20 кг и больше. Для его переноса выполняется не менее чем 500 тыс. вылетов.
Для обеспечения высокопродуктивной летной работы пчел летом необходимы следующие условия: достаточная сила семьи, приближение их к цветущим растениям, освобождение как можно большего количества пчел от воспитания расплода в период бурного и сильного медосбора, улучшение вентиляции гнезда и защита ульев от излишнего нагревания солнцем, обеспечение ульев пустыми сотами для меда. Во второй половине лета, когда отцветают высокопродуктивные медоносы, и семьи в определенной мере истощаются, их летная активность уменьшается. За день в гнездо начинает поступать 60—70 тыс. взятков, а со временем менее 30 тыс. Как правило, пчелы неодинаково относятся к наличному в природе корму. Они отдают предпочтение такому нектару, в составе которого содержится около 50 % сахара. Однако такая концентрация бывает не всегда, чаще нектар значительно жиже. С увеличением содержания воды в нектаре продуктивность лета снижается, так как лишняя принесенная вода в гнезде испаряется и готового меда остается меньше. Жидкий нектар в меньшей мере привлекает пчел. Они перестают его собирать, когда содержание сахара снижается ниже 5 % . Однако реакция пчел различных пород на сахаристость корма не одинакова.
По данным И. А. Левченко, мобилизационные «танцы» начинаются в семьях при следующих наименьших концентрациях найденного корма: у карпатских пчел — 8 % сахара, серых горных кавказских и крайнских – 10, итальянских – 11, украинских степных — 18, среднерусских — 20 % . Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что при условиях небогатой кормовой базы наиболее активная реакция на медосбор отмечается у карпатских пчел. Они приспособились к быстрой мобилизации на сбор корма даже тогда, когда сахара в нектаре немного. Среднерусские пчелы проявляют высокую продуктивность там, где имеется возможность выбора нектара большей концентрации, т. е. в более богатых медосборных условиях. Обходя жидкий корм, они лучше используют летную энергию и создают большие запасы меда. Такая черта кормодобывающей деятельности у них выработалась в процессе эволюции при продвижении на север, где в лесных районах летом цветут высокопродуктивные медоносы. В течение короткого теплого периода им приходится заготавливать большие запасы меда. Вот почему рекордные медосборы в условиях бурного нектаровыделения зарегистрированы на пасеках, где разводят среднерусских и украинских степных пчел.
Скорость работы пчел на цветках и количество собранного семьей корма зависят от многих условий и прежде всего от размера нектарной капли, ее доступности и массивов цветущих растений. Например, при благоприятных условиях пчела осуществляет в течение дня около 13 вылетов, а при ухудшении погоды — 7. В одних случаях она наполняет зобик за 1/3 ч, в других — затрачивает 37 мин, посещая десятки, а иногда и сотни цветков.
Л. И. Перепелова наблюдала за работой сборщиц при хорошем медосборе и установила, что один полет занимает у них в среднем около 1 ч, а задержка в улье — приблизительно 15 мин. При благоприятных условиях в течение летнего дня пчела успевает совершить 14 вылетов. Чем дольше пчела пребывает на цветке, тем больше она всасывает нектара. Например, за 1 мин пчела успевает посетить 42 цветка донника, 8 вишни, 5—малины. Отдельно и редко расположенные цветки требуют дополнительных затрат времени на перелеты.
Густой нектар в цветках, хоть и привлекает пчел, задерживает процесс высасывания. Такое явление наблюдается в жару и при низкой влажности воздуха. При концентрации свыше 70 “0 сахара в нектаре пчелы перестают посещать цветки. Наиболее благоприятная температура для летно-собирательной работы 1В- -32 °С. Повышение температуры выше 34 С не только отрицательно сказывается на выделении нектара, но и вынуждает семью переключаться на охлаждение гнезда (приносить больше воды и усиливать вентиляцию) и скапливаться снаружи возле летка.
Преобладающее большинство пчел при сборе нектара посещает растении в радиусе до 1 км. В исследованиях И. Л. Левченко на массивах полевых медоносов только 3,7 сборщиц была обнаружены на расстоянии более 3 км от улья. В обычных условиях пчела начинает лётно-собирательную деятельность через три недели после рождения и занята этой деятельностью до конца жизни. Важной физиологической особенностью этого периода для пчелы является способность глоточных желез выделять фермент инвертазу, которой обрабатывается собранный нектар для расщепления сахарозы на простые сахара. В более раннем возрасте она принимает участие в переработке принесенного другими сборщицами корма и выполняет много работ внутри улья. Однако начало сильного медосбора вызывает перераспределение соотношения летных и нелетных пчел в семье.
В таких условиях к сбору нектара привлекаются дополнительные резервы за счет пчел младшего возраста. Наблюдаются случаи начала летной деятельности с 5-дневного возраста пчел. На короткое время для заготовки меда семья ограничивает другие виды деятельности. ! )то свидетельствует о первоочередном значении углеводного корма для жизни медоносных пчел как сложной биологической системы. Он является запасом энергии не для отдельных пчел, а для семьи в целом. Каждая пчела, которая живет в период цветения растений, успевает заготовить 5 г меда, используемого на общее потребление, сбор меда является самым главным видом деятельности пчел. Ничто не может так активизировать семью, как найденный пчелами большой запас нектара. Только на его сбор привлекается половина населения улья, а то и больше. Кроме того, переработкой нектара заняты еще тысячи и тысячи пчел. При исключительно благоприятных условиях в гнездо одной семьи в течение трех дней может поступать 1 ц пек тара.
Сбор пыльцы
Сбор пыльцы не бывает таким интенсивным ни по количеству принесенной в гнездо продукции, ни по числу занятых пчел. Многолетние исследования, проведенные в Украинской сельскохозяйственной академии, показали, что активность заготовки белкового корма не связана с общим уровнем летной деятельности семьи. Запасы пыльцы в природе не влияют на усиление летной деятельности в такой мере, как выделение нектара растениями. Тогда как массовое цветение высокопродуктивных медоносов позволяет довести летную работу к максимальному уровню, сбор пыльцы не только не увеличивается, а даже уменьшается, особенно во время бурного медосбора. Так, например, в пору цветения белой акации в гнездо пчелиной семьи поступает до 5—7 кг нектара, а число пчел с обножкой снижается до 4—5 % общего количества сборщиц корма. Такое явление наблюдается в период выделения липой и некоторыми другими растениями большого количества нектара.
Наибольшее количество пыльцы пчелы приносят весной, когда семьи растут и, готовясь к медосбору, выращивают много расплода. За белковым кормом из ульев вылетает от 1/3 до половины сборщиц. В отдельные периоды обножка наблюдается у 60 % , а то и 80 % летных пчел. Как только семья ликвидирует острый дефицит белкового корма, пчелы переключаются на сбор нектара. Небольшой запас перги в гнезде поддерживается работой в среднем 15—20 % пчел-сборщиц.
В течение эволюции у медоносных пчел выработалась способность приспосабливаться к различным способам сбора белкового корма в зависимости от времени года и условий летной деятельности. То количество пыльцы, которое расходуется для удовлетворения потребностей семьи, пчелы, как правило, находят на растениях почти в течение сезона. Заготавливать большие запасы им не приходится. Оставленная на зиму без прикрытия медом перга быстро портится, что требует дополнительных затрат на очистку ячеек.
Однако когда белкового корма в ульях не хватает, а погодные условия и состав растений позволяют регулярно пополнять его запас на определенном уровне (1 — 2 сота), то семья даже во время медосбора посылает часть пчел для работы на пыльниках цветков. Например, если перед медосбором в результате нелетной погоды запасы перги исчерпались, то на ее заготовку вылетает 15—20 % и больше сборщиц, которые при благоприятных условиях могли б увеличить накапливание меда. Поэтому для обеспечения высокой продуктивности семей с целью максимальной мобилизации летной энергии на сбор нектара необходимо поддерживать запасы перги на определенном уровне.
Недостаток белка может создать угрозу для нормального функционирования и даже существования пчел. Однако выживание семьи все же в большей мере зависит от углеводного корма как источника запаса энергии,, необходимой в большом количестве для обеспечения нормальных условий в гнезде. Гибель семьи наблюдалась чаще от недостатка меда, чем перги. Изредка, когда запасы белкового корма исчерпаются (в результате неблагоприятных погодных условий, значительных изменений состава растительности), пчелы некоторое время могут прожить, даже прекратив воспитание расплода. Между тем при недостатке мёда семья гибнет.
Таким образом, заготовка запасов углеводного корма сыграла важную роль в формировании семьи и усиливалась по мере ее развития. Более сильные семьи, которые собирают много меда, являются высокоценными в хозяйственном плане. Благодаря этому разведение медоносных пчел как вида получило наибольшее распространение. Другие три вида пчел значительно уступают медоносным но размерам создаваемых запасов меда, и их используют в основном в районах естественного распространения. В современном пчеловодстве медовая продуктивность является ведущей среди хозяйственно полезных признаков в селекции.