Органы пищеварения и питание пчел
Особенности питания пчел
Семьи медоносных пчел питаются растительной пищей. Рабочие пчелы в период цветения медоносов собирают нектар и перерабатывают его в мед, а также собирают цветочную пыльцу, из пыльцы пчелы готвят пергу. При отсутствии нектара в природе пчелы-сборщицы находят и приносят в улей другие растительные продукты содержащие сахара: падь, сок ягод и плодов. В пчеловодстве при необходимости пчел могут подкармливать сахаром (свекловичным или тростниковым) изготавливая из него сироп или тесто (канди). Однако эти заменители нектара являются только временными, а питание падевым медом может быть вредным, особенно во время зимовки.
Интенсивность питания пчелиной семьи меняется на протяжении года и зависит от условий медосбора, а также климата. Больше всего корма пчелы потребляют в летний период, когда в ульях находится много расплода и ведется интенсивные полеты пчел. Зимой пчелиная семья питается практически исключительно медом.
Корм потребляют взрослые особи семьи, а также расплод на стадии личинки. Взрослые рабочие пчелы употребляют также мед и пыльцу, причем цветочную пыльцу пчелы могут некоторое время не употреблять, а мед требуется им постоянно. Без меда пчелы погибнут. По этой причине, во время роения, когда рой оставляет гнездо, пчелы набирают в зобики с собой запас меда, которого им хватит на несколько дней.
Личинки трутней и рабочих пчел в первые три дня после выхода из яиц едят специальный корм, который представлен в виде молочка, которое вырабатывают своими железами пчелы. Уже на четвертый день личинкам готовят кашицу, которая представляет собой смесь меда, цветочной пыльцы и воды. После запечатывания расплода в ячейках их не кормят. Находящиеся в маточниках личинки обеспечиваются маточным молочком на протяжении всего периода до запечатывания маточников. Для взрослой матки специальная группа пчел (свита), ухаживают за ней, выделяя при этом такое же молочко. Такой продукт является высокопитательным и биологически активным, корм пчелы-кормилицы дают матке постоянно вне зависимости от времени года. На протяжении нескольких дней после выхода из маточника и при транспортировании в специальных клеточках матка может питаться медом или кормовым тестом, которое приготовлено из сахара и меда.
Органы пищеварения пчелы
Пищеварительный канал пчелы
Переваривание корма пчелой и усваивание ею питательных веществ осуществляется при прохождении пищи через пищеварительный канал. Пищеварение пчелы связано с деятельностью тканей и желез, которые вырабатывают ферменты, а также другие вещества. Пищеварительный канал пчелы состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего.
Передний отдел пищеварительного канала пчелы начинается со рта, за которым следует воронкообразная глотка. Сужение ее переходит в пищевод в видетрубки. Пищевод проходит от задней части головы через весь грудной отдел. В брюшке пищевод расширяется, образуя медовый зобик.
Передний отдел пищеварительного канала пчелы соединяется со средней кишкой при помощи клапана. Головка клапана состоит из четырех створок, которые, раскрываясь, регулируют подачу корма в среднюю кишку для переваривания. На границе двух отделов располагается шейка клапана, а в средней кишке — рукав. Такое строение клапана обеспечивает поступление пищи только в одном направлении (содержимое средней кишки не может возвращаться в медовый зобик).
Медовый зобик пчелы
Медовый зобик в процессе эволюции пчелы сформировался как приспособление для заготовки корма про запас. Благодаря складчатому строению эпителия он обладает способностью расширяться.
В наполненном зобике пчелы может содержаться 55—65 мг нектара. Даже по окончании периода медосбора в нем всегда остается небольшой запас корма, откуда он поступает в среднюю кишку для питания организма. Корм в медовый зобик поступает и из него возвращается назад для отложения в гнезде благодаря работе сосущего аппарата, расположенного в голове возле рта, и мускулистому строению стенок переднего отдела.
Желудок пчелы
Средняя кишка — это желудок пчелы, в котором переваривается корм и всасываются питательные вещества. Стенки ее мускулистые, складчатые, а внутри покрыты слоем эпителиальных клеток. Неровная поверхность эпителия и его складки увеличивают площадь контакта кишки с питательными веществами. Эпителий средней кишки неоднороден: в передней части преобладают процессы секреции, а в задней — всасывания. Вырабатываемые ферменты перемешиваются с пищей и расщепляют сложные вещества на простые. В средней кишке действуют следующие ферменты: протеаза (влияет на белки), амилаза (расщепляет крахмал), инвертаза (расщепляет сахарозу) и липаза (расщепляет жиры). В процессе пищеварения образуются вещества, способные проходить сквозь стенки желудка. Попадая в гемолимфу, они разносятся по всему телу и используются в организме для синтеза новых соединений. При этом образуются новые клетки, продукция в виде воска, молочка и т. д. Значительная часть корма после расщепления преобразуется в тепловую и механическую энергию, особенно во время усиленной летной деятельности. Содержимое средней кишки обволакивают перитрофические мембраны, которые защищают клетки эпителия от повреждений и способствуют лучшему перевариванию пищи.
Задний отдел пищеварительного канала
Задний отдел пищеварительного канала состоит из толстой и тонкой кишок. Стенки тонкой кишки впитывают воду из остатков корма, перемещаемого в толстую кишку. Непереваренные остатки собираются в толстой кишке. Вместимость ее по сравнению с массой тела большая — до 40—45 мг. Это обусловлено тем, что пчелы приспособились к жизни в суровых условиях, где им приходится оставаться без вылетов в течение 5—6 месяцев. Все экскременты они удерживают до очистительного вылета. В зависимости от их количества объем кишки изменяется, становясь наибольшим в конце зимы (занимает почти всю полость брюшка). Стенки ее эластичные, имеют складчатое строение. Внутренняя поверхность кишки покрыта хитиновой оболочкой, сквозь которую может проникать вода. Вокруг анального отверстия расположены мышцы, регулирующие дефекацию.
В передней части толстой кишки в виде продольных полос расположены шесть ректальных желез. Их клетки характеризуются высокой физиологической активностью и выделяют каталазу. Этот фермент перемешивается с каловыми массами и сдерживает образование вредных для организма веществ. Чем активнее ректальные железы, тем лучше пчелы выдерживают зимовку. Высокая активность каталазы свойственна тем породам, которые формировались в суровых условиях с длительными зимами, когда пчелы долго не вылетают из гнезд. Этим объясняется неодинаковая зимостойкость, например, среднерусских и итальянских пчел на территории нашей страны.
Развитие вредных микроорганизмов в каловых массах толстой кишки пчел предупреждает кислая среда, образуемая в результате окисления глюкозы до глюконовой кислоты. Необходимый для этого процесса кислород поступает в толстую кишку по трахеям, которые пронизывают стенки кишки. По ним же испаряется впитанная из неусвоенных остатков вода, что ведет к их сгущению. Интенсивность испарения зависит от температуры и влажности воздуха в пчелином гнезде.
Кислая среда в пищеварительном канале пчелы имеет большое значение не только для длительной зимовки. Кислоты предупреждают развитие возбудителя нозематоза, паразитирующего в клетках эпителия средней кишки. Поэтому с профилактической целью при подкормке семей зимой к сиропу добавляют уксусную кислоту.
Слюнные железы пчелы
Головные и грудные железы условно называют слюнными, ферменты которых имеют различное назначение. Однако деятельность этих желез наиболее связана с приготовлением и перевариванием корма.
Подглоточные (гипофарингеальные) железы расположены возле мозга и состоят из двух протоков, впадающих в ротовую полость из нижней части глотки. Вокруг протоков длиной около 20 мм группируются в отдельные частички альвеолы — многочисленные железистые клетки. Развитие и функциональная деятельность этих желез зависят от возраста пчел и условий жизни семьи. Наименьшие они у пчел, завершивших развитие и вышедших из ячеек. С первых дней альвеолы заметно увеличиваются при потреблении перги.
Максимальное развитие и интенсивное выделение ими белковых веществ наблюдаются в 9—12-дневном возрасте пчел, а после 15 -21 дня наступает спад. С переходом к летной деятельности функция выделения корма (молочка) для личинок подглоточными железами изменяется. У них усиливается выделение инвертазы и амилазы, что связано с переработкой нектара на мед. Летом период выделения пчелой молочка сокращается, а весной эта функция проявляется в незначительной мере. Поэтому пчелы остаются хорошими кормилицами личинок на весенний период.
Мандибулярные железы пчелы
Верхнечелюстные (мандибулярные) железы представляют собой два мешочка, протоки которых выходят вне рта с внутренней стороны мандибул. Выделяемая секреторными клетками жидкость у молодых пчел предназначена для кормления личинок. Она имеет беловатый цвет, кислую реакцию и является составной частью молочка. После 20-дневного возраста функция выделения корма затихает. Однако у пчел старшего возраста эти железы способны вырабатывать вещество, используемое для обработки воска на строительных работах. У матки до спаривания верхнечелюстные железы выделяют ароматический секрет для привлечения самцов в воздухе. С началом откладывания яиц железы выделяют маточное вещество.
Оксипитальные железы пчелы
Заднеголовные (оксипитальные) железы расположены в верхней части головы возле затылка и состоят из многочисленных грушеобразных телец. От них отходят два протока, впадающих в одну трубку. Вырабатываемое ими жирообразное вещество используется для смазывания хоботка. Заднеголовные железы наиболее развиты у матки, менее — у рабочих пчел, а у трутней они недоразвиты.
Торакальные железы пчелы
Грудные (торакальные) железы развиваются из шелковыделительных желез личинки и представляют собой две группы клеток в грудном отделе, соединенных с двумя резервуарными мешочками. От резервуаров отходят две трубки, по которым вырабатываемая жидкость вытекает в общий для заднеголовных и грудных желез проток. Секрет этих желез состоит из водянистой и жирообразной жидкостей. Считают, что эти выделения, попадая на кончик язычка, используются пчелами как растворитель при питании сахаром.
