Физиологические особенности пчел, идущих в зиму

Отмеченные различия в выращивании расплода пчелами в период подготовки их к зимовке определяют глубокие физиологические различия в состоянии пчел летней и осенней генераций.

Установлено, что пчелы осенней генерации более крупные, большей массы. Молодые пчелы осенней генерации усиленно питаются пергой, не принимают участия в сборе, переработке корма и выращивании расплода, что способствует накоплению в их теле резервных питательных веществ. Особенно увеличивается у пчел осенью количество сухого вещества в теле (табл. 19).

Масса летних и осенних пчел (по М. В. Жеребкину).

Таблица 19

Из данных табл. 19 видно, что наибольшие различия в содержании воды в теле отмечены у пчел Дальнего Востока и Рязанской области.

Многие ученые, определяя устойчивость насекомых к низким температурам, особое значение придают изменению содержания воды в теле, так как оно во многом определяет уровень и направленность обмена веществ (П. Лозина-Лозинский, 1972; Р. Ушатинская, 1957). Установлено, что у большинства видов одиночных насекомых подготовка к зиме связана с частичной дегидратацией организма, вызывающей резкое снижение интенсивности обменных процессов и общее угнетение жизне

деятельности, в результате чего повышается устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов. При подготовке к зимовке также происходит частичная дегидратация организма медоносных пчел, что повышает их холодостойкость (Я. Л. Шатун, 1969).

Существенные различия по этому же показателю наблюдаются у пчел разных, резко различающихся по зимостойкости пород (табл. 20).

Наименьшее количество воды в теле отмечено у высокозимостойких среднерусских пчел, а наибольшее — у слабозимостойких пчел серой горной кавказской породы. Кроме того, и у среднерусских, и у кавказских пчел отмечена более высокая дегидратация организма в семьях, выживших зимой, по сравнению с погибшими.

Таблица 20

Масса и содержание воды в организме пчел различного происхождения (по И. Н. Яковлевой).

Установлено, что пчелы, выращенные осенью в слабой семье, менее устойчивы к неблагоприятным факторам зимовки, в их теле содержится больше воды по сравнению с пчелами сильных семей. Хуже всего зимуют семьи, в которых рабочие пчелы отличаются увеличенным содержанием воды.

Следовательно, снижение содержания воды в теле пчел в период подготовки их к зимовке следует рассматривать как приспособление, обеспечивающее повышение устойчивости к кратковременному переохлаждению.

Е. К. Еськов, изучая механизм устойчивости пчел к переохлаждению, определял температуру максимального переохлаждения, ниже которой начинается кристаллизация жидкостей. Для выявления роли воды, содержащейся в теле, была отмечена точка кристаллизации у пчел. После этого пчел высушивали до постоянной массы. Перед высушиванием их разделили на три группы в соответствии с температурой кристаллизации: первая — с температурой от -6 до -8 °С; вторая — с температурой от -8,1 до -9,0°С; третья — от -9,1 до -11 °С.

Содержание воды в теле пчел определяли по разности их масс до и после высушивания. Установлено, что минимальное содержание воды в теле было у пчел с температурой максимального переохлаждения ниже -9,1 °С.

В период подготовки пчел к зимовке происходят изменения состояния внутренних органов: гипофарингеальных желез, жирового тела и яичников. Так, у пчел осенней генерации гипофарингеальные железы и жировое тело в 2—2,5 раза сильнее развиты, чем у пчел летней генерации.

Степень развития жирового тела, как и гипофарингеальных желез, определяет физиологическое состояние осенних пчел. Так, между продолжительностью жизни и степенью развития жирового тела имеется прямая корреляционная связь. Пчелы в процессе подготовки к зимовке приобретают способность долго жить и переносить неблагоприятные условия зимы. М. В. Жеребкин, Я. Л. Шагун пришли к выводу о том, что пчелы в процессе подготовки к зимовке приобретают признаки физиологически молодых пчел, которым свойственно сильное развитие гипофарингеальных желез и жирового тела.

Благополучно перезимовывают, а весной интенсивно выращивают расплод пчелы, родившиеся в августе и в первой половине сентября. Продолжительность жизни августовских пчел наивысшая. Эти пчелы являются физиологически молодыми, так как они не участвуют в сборе корма, его переработке и в выращивании расплода осенью.

Увеличение массы и сильное развитие некоторых внутренних органов пчел осенью связаны с накоплением в их организме запасных питательных веществ (жира, гликогена и др.), используемых зимой и главным образом весной будущего года.

Установлено, что осенью у пчел накапливается значительное количество жира в организме. В голове и груди оно возрастает у зимних пчел в 5—7 раз, в брюшке — в 2 раза. Количество гликогена увеличивается в груди на 69%, в брюшке — на 85%. У северных пчел жира и гликогена откладывается больше, чем у южных. Много белка откладывается у зимних пчел в жировом теле брюшка (больше на 32—48%) и голове (на 11—30%). Между количеством белка, содержащимся у пчел осенью, и зимостойкостью наблюдается прямая зависимость.

У пчел в зимний период изменяется и тип дыхания. Если у летних пчел основные процессы образования тепла совершаются при участии окислительных ферментов оксидаз, разлагающих в клетках тела сахара с использованием кислорода воздуха, то у зимних возрастают процессы обмена веществ при участии ферментов дегидрогеназ, которые используют кислород, связанный с жиром, накопленным в теле пчел с осени. Смена типа дыхания связана с большим скоплением пчел в плотном клубе, куда затруднен свободный доступ кислорода. Замена аэробного обмена анаэробным и степень этой замены во многом определяют выживаемость насекомых в зимний период.

В заднем отделе кишечника у пчел осенней генерации значительно возрастает активность фермента каталазы, играющей большую роль в окислительных процессах организма и консервировании экскрементов, накапливающихся в течение зимы. Активность фермента во время зимовки возрастает по мере накопления каловых масс в прямой кишке.

У слабозимостойких южных пчел защитный механизм в прямой кишке менее выражен, чем у более зимостойких северных пчел. Приблизительно в 2 раза меньше каталазная активность ректальных желез у пчел южного происхождения. В условиях относительно теплой зимы они имеют возможность производить очистительные облеты, в результате прямая кишка не перегружается каловыми массами. Быстро падает активность каталазы и нарушается функция ректальных желез у пчел, больных нозематозом. Поедание пчелами в зимний период падевого меда также нарушает функцию ректальных желез.