Класс насекомых (Insecta), в состав которого входит и медоносная пчела, относится к царству животных (Animalia), типу членистоногих (Arthropoda), подтипу трахейнодышащих (Tracheata).
По сравнению со всеми остальными живыми организмами, населяющими земной шар, класс насекомых занимает первое место как по числу видов, так и по общей численности его особей. Известно примерно около 900 тыс. только описанных видов насекомых, хотя считается, что их число вместе с еще не изученными составляет около 1,5-2 млн.
Класс насекомых включает два подкласса: первичнобескрылых (Apterigota) и крылатых (Pterigota).
Apterigota — примитивные первичнобескрылые, обычно скрытно живущие мелкие насекомые. В состав этого подкласса входит всего лишь два отряда: щетинохвостки и чешуйницы. Pterigota — высшие, или крылатые, насекомые. Этот подкласс состоит из 25 отрядов, среди которых наиболее известны поденки, стрекозы, термиты, тараканы, богомолы, уховертки, пухоеды, вши, трипсы, равнокрылые, клопы, сетчатокрылые, жуки, блохи, двукрылые (мухи), бабочки, сеноеды и перепончатокрылые (Hymenoptera), к которым относится медоносная пчела (рис.4).
Рис.4 Положение медоносной пчелы в отряде перепончатокрылых
Отряд перепончатокрылых по числу описанных видов (около 100 тыс.)— один из крупнейших в классе насекомых. Насекомые характеризуются сильно выраженной морфологической специализацией, сложным поведением, полным метаморфозом, разными размерами тела (от 0,2 до 60 мм), наличием простых и сложных глаз, хорошо развитых антенн и слюнных желез, двух пар перепончатых крыльев (у рабочих особей муравьев, самок некоторых наездников и др. крыльев нет), сильно измененного яйцеклада, который у высших форм превратился в жало. Самки откладывают диплоидные яйца, из которых выводится женское потомство, и гаплоидные, из которых партеногенетически развиваются самцы. Для общественных форм, в особенности муравьев, характерно наличие полиморфизма и разделения труда.
Отряд подразделяется на два подотряда: сидячебрюхие (Symphyta) и стебельчатобрюхие (Apocrita). В подотряд Apocrita входят четыре надсемейства: муравьи (Formicoidea), осообразные (Vespoidea), роющие осы (Sphecoidea) и пчелиные (Apoidea).
Все представители надсемейства пчелиных питаются нектаром и пыльцой и имеют соответствующие приспособления для их сбора. (Только самые примитивные представители надсемейства переносят пыльцу в зобике.)
По строению тела очень близки к роющим осам, хотя и отличаются от них наличием опушения из ветвистых волосков.
В соответствии с принятой отечественными энтомологами систематикой надсемейство пчелиных (Apoidea) состоит из семи семейств: коллетиды (Colletidae), андрениды (Andrenidae), галиктиды (Halictidae), меллитиды (Mellitidae), мегахилиды (Megachilidae), антофориды (Anthophoridae), апиды (Apidae).
Семейство Apidae включает в себя следующие основные роды: шмели (Bombus), шмели-кукушки (Psithyrus), безжальные пчелы (Melipona и Trigona), настоящие пчелы (Apis). Одни систематики объединяют роды мелипон и тригон в один род— мелипоны, считая тригон их подродом, другие - в подсемейство безжальных пчел. Называть этих пчел безжальными не совсем правильно, так как жало у них есть, но оно короткое и тупое, и они им не пользуются. У обоих родов имеются все три касты: матка, трутни и рабочие особи.
Семьи мелипон обычно одноматочные, но иногда в семье наряду с плодной маткой бывает и несколько молодых неплодных маток. Периодически выходят небольшие рои с молодыми плодными матками. Для строительства гнезда выделяют воск, к которому примешивают глину, смолу и другие материалы. У входа в гнездо устраивают специальную воронку, которую днем охраняют, а на ночь закрывают решеткой из воска.
В расплодном гнезде односторонние соты расположены горизонтально ячейками кверху. Ячейки бывают как шестигранные, так и круглые. Личинок кормят смесью нектара и пыльцы.
В маточники мелипоны откладывают значительно больше корма, чем в ячейки рабочих особей.
Представители некоторых видов тригон компонуют расплодные ячейки в виде гроздей; ячейки, из которых вышли молодые особи, тут же разрушают и вместо них (с использованием старого строительного материала) возводят новые. Маточники делают значительно крупнее ячеек для вывода рабочих особей и размещают по краям сотов.
Немногие виды тригон (Trigona silverstri) строят специальные ячейки цилиндрической формы для складывания только перги.
Магазинную часть гнезда мелипоны устраивают отдельно от расплодной. Она состоит из так называемых горшочков, которые по объему в 3-5 раз больше рас- плодных ячеек, а иногда достигают раз-меров куриного яйца. Семьи мелипон собирают до 20-30 кг меда, но его очень трудно извлечь из гнезда, не повредив ячеек.
Род настоящие пчелы (Apis) объединяет четыре вида с наиболее совершенными общественными инстинктами. В каждой семье имеются рабочие особи, трутни и матки. Гнездо состоит из вертикальных восковых двусторонних сотов, образуемых шестигранными ячейками. Личинок выкармливают не только кашицей из меда и перги, но и молочком, выделяемым гипофарингеальными железами рабочих особей. У всех видов хорошо развит жалоносный аппарат (жало с зазубринками, направленными назад), используемый при защите гнезда. Рабочие особи всех видов способны к «самопожертвованию», т.е. они гибнут при ужалении животных, представляющих угрозу для семьи. Кормление личинок прогрессивное (многократное). Многолетние семьи размножаются путем роения. Трутни развиваются из неоплодотворенных яиц.
Важную роль в регулировании поведения пчел в семье играют феромоны и мобилизующие «танцы». Все виды способны поддерживать оптимальную температуру в своих гнездах.
Пчелы складывают мед в верхней части сотов, а расплод размещают в нижней. Ячейки после выхода из них молодых особей не разрушаются, а многократно используются.
У всех четырех видов рода Apis матки отличаются высокой плодовитостью, они лишены приспособлений для сбора пыльцы, восковых и «запаховых» желез. Гипофарингеальные железы у них находятся в рудиментарном состоянии.
Большая (гигантская) индийская пчела (Apis dorsata) обитает в Индо-Малайском регионе. Ее ареал ограничивается на западе Индией, а на востоке — Филиппинскими островами.
Жизненное пространство — это, прежде всего, тропический дождевой лес, однако пчелы могут селиться и под крышами построек.
Пчелы очень крупные (длина рабочих особей — 18-20 мм, трутней — 16 мм), имеют густое розово-коричневое опушение, длина хоботка 6,4-6,5мм, кубитальный индекс — 18,8%. Таким образом, величина хоботка, кубитальный и тарзальный индексы у гигантских индийских пчел достоверно меньше, хотя величина тела достоверно больше, чем у медоносных пчел. Число особей в семье может достигать 10-15 тыс.
Семья больших индийских пчел отстраивает на деревьях вертикально один большой двусторонний сот, длина которого достигает 2 м., а ширина — 0,6 м. В ячейках такого сота может быть размещено 4-10 кг меда. Сот с расплодом постоянно покрыт слоем пчел. Пчелы таким образом защищают гнездо от дождя, хищников и регулируют микроклимат.
При наличии расплода температура гнезда поддерживается на уровне 30-31С, несмотря на довольно значительные колебания температуры окружающей среды. Развитие рабочих пчел длится 16-20 дней, маток— 13-15, трутней— 20-23,5 дня.
Гигантские пчелы благодаря своим размерам и устройству гнезда на большой высоте не страдают от муравьев. При попадании в гнездо мелкого хищника на него сначала набрасываются пчелы наружного слоя, а затем весь клуб. Пчелы этого вида чрезвычайно злобливы. Они могут преследовать человека или обезьян, потревоживших гнездо, на расстоянии до 3,2 км. Потревоженные пчелы успокаиваются лишь спустя 2 дня.
При наступлении неблагоприятных погодных условий (засуха, период дождей) пчелы оставляют старые гнезда и переселяются на новые места. Вследствие этого постоянных гнезд не имеют. Строительство нового гнезда занимает до 3 дней.
Малая индийская пчела (Apis florea) населяет южно-азиатские равнины. Это самая мелкая пчела рода. Рабочие пчелы имеют длину всего 7-8 мм. Имеет густое светлое опушение, на брюшке выделяются оранжево-желтые кольца. Численность всей семейки составляет 6 тыс. особей. Пчелы строят один сот под открытым небом. Сот имеет до 26 см. в длину и до 20 см. в ширину, резко расширен в верхней части, которой прикрепляется к ветке дерева. Вместе с медом и пчелами сот весит до 1 кг. Иногда рядом размещается еще один небольшой добавочный сотик. Вотличие от большой индийской пчелы пчелиные и трутневые ячейки различаются по величине и форме: пчелиные — шестигранные и мельче, трутневые - крупнее и имеют цилиндрическую форму. Маточники (12-15 шт.) закладывают на ребре сота.
Пчелы этого вида, как и Apis dorsata, улетают при наступлении неблагоприятных условий в более подходящие места, забирая в свои зобики мед из сотов и даже воск. Они также способны регулировать температуру гнезда и укрывать его своими телами от дождя.
Пчелы страдают прежде всего от муравьев. Однако карликовые пчелы выработали действенное средство защиты - с обеих сторон сотика они наносят прополис в виде двух колец, к которому приклеиваются муравьи. Пчелы очень миролюбивы и пугливы, при раздражении гнезда улетают роем. Роение - главный способ выживания и спасения от врагов - охотников за медом. В Индии и Пакистане являются важнейшими опылителями.
Средняя индийская, или восточная медоносная, пчела (Apis сегапа) строит гнездо не открыто, а в дуплах деревьев, расщелинах скал. Распространена по всей Азии. Западная граница проходит через Западный Афганистан, а восточная— по японскому полуострову Хонсю. На севере заходит до 46 0 с.ш. в липовые леса Приморья и Уссурийского края.
Apis cerana по размерам тела рабочих пчел, маток и трутней заметно мельче европейских пород вида Apis mellifera, имеет много схожих признаков. У рабочих пчел окраска тела черная, имеется светлая полоска на брюшке, длина хоботка— около 5 мм, кубитальный индекс— 35,2%. Масса рабочих пчел составляет 80,0-81,3 мг., маток - 142,4-145,0 мг. и трутней — 100 -126 мг. Отличается от пчел европейских пород также характером жилкования крыльев и опушения тела. Соответственно этому мельче и размеры ячеек сотов.
Старые соты эти пчелы разгрызают и строят вместо них новые. Отстраивают в гнезде всего лишь 5 - 6сотов, 8 сотов встречается редко. Гнезда не прополисуют (вместо прополиса используют воск), температура плавления воска на 20С выше, чем у медоносной пчелы. Пчелы миролюбивы, жалят слабо, печатка меда светлая («сухая»). Свищевых маточников они не закладывают. Значительный процент откладываемых маткой яиц поедается рабочими пчелами (очевидно, кормилицами), т.е. матка воспроизводит яйца не только для непосредственного вывода из них очередных генераций потомства, но и для использования их в качестве источника высококачественного белкового корма пчелами-кормилицами, вырабатывающими личиночный корм (молочко). Среднесуточная яйценоскость маток - 300 - 800 яиц.
Продолжительность развития рабочей пчелы до стадии имаго составляет 19,2 дня . При запечатывании трутневого расплода на крышечках оставляют поры. При вентиляции гнезда пчелы располагаются головками к летку, а не наоборот, как европейские породы.
При сильном беспокойстве, вызываемом неумелым вмешательством пчеловода, а также при отсутствии кормовых запасов и источников медосбора, сильной пораженности болезнями или вредителями пчелы слетают со своих гнезд. Это исключает возможность активного вмешательства пчеловода в жизнедеятельность пчелиных семей и, главное, не позволяет перевозить их от одного источника медосбора к другому. В результате этого они могут относительно эффективно использовать, как правило, всего лишь один более или менее значительный источник главного медосбора. Пчелы очень ройливы, по силе семей и медопродуктивности значительно уступают европейским породам пчел. Средняя масса роя - 1кг.
Семьи этих пчел не погибают от варротоза вследствие ряда своих биологических особенностей (захватывают клеща жвалами и выносят его из улья, поражается клещом только трутневый расплод, на лётных пчелах клещ встречается очень редко и затем быстро теряется при посещении сильно пахнущих цветов и т.д.). Замечено, если пчела не может снять с себя сама клеща, она производит специфические сигнальные движения, и другие пчелы освобождают ее от него.
Пчелы устойчивы к нозематозу. Однако гнильцовыми заболеваниями они поражаются сильнее, чем европейские пчелы.
Медоносная, или западная, пчела (Apis mellifera) — самый ценный в хозяйственном отношении вид рода Apis.
Название вида Apis mellifera, т. е. пчела, приносящая мед, дал в 1758 г . К.Линней. В более поздней работе в 1761г. он изменил его на биологически более правильное, Apis mellifica, т. е. пчела, изготовляющая мед. Однако, поскольку в систематику вошло первое название, оно и закрепилось.
Всевозрастающее значение пчел этого вида определяется не только и не столько производимой ими продукцией (мед, воск, пыльца, прополис и т.д.), сколько их ролью в опылении энтомофильных сельскохозяйственных культур.
Гнездо состоит из ряда вертикальных восковых двусторонних сотов, размещаемых более или менее параллельно в каком-либо укромном месте (в дупле дерева, в расщелине скалы и т.д.).
Предельно четко выражена морфофизиологическая дифференциация каст, составляющих семью (матка, трутень, рабочие особи). Восковые железы имеются только у рабочих особей (на нижней стороне брюшка). Способность запасать большое количество корма и размещать гнезда в укрытых местах дала возможность этим пчелам освоить районы с относительно суровыми климатическими условиями, так как они смогли переживать без ущерба длительный зимний период.
Медоносная пчела неохотно собирает нектар, содержащий менее 20% сахара, чтобы не тратить слишком много энергии на выпаривание воды из него (в противном случае жидкий мед забродит), в отличие от шмелей, запасающих только жидкий мед, расходуемый почти сразу же. Медоносная пчела обладает острым обонянием, цветовым зрением, чувствует время и имеет хорошую память, что помогает ей ориентироваться в пространстве.
Кроме того, у этих пчел есть железа Насонова, выделяющая различные запахи, которые играют важную роль регуляторов взаимодействия между особями, принадлежащими как к одной, так и к разным семьям. Каждая пчела выделяет межсегментными железами специфические вещества, которые пчелы растирают лапками.
Внутреннюю стенку улья (или другой занимаемой полости) покрывают прополисом, которым полируют также ячейки перед откладкой матками в них яиц. Численность особей в семье в летний период может достигать 50-80 тыс. Семьи размножаются роями и обладают способностью выводить молодых маток в специально построенных ячейках больших размеров (маточниках), обильно снабжая маточных личинок высококачественным кормом. Они выводят их в трех случаях: при внезапной потере старых (свищевые, из молодых личинок рабочих особей), при роении (роевые, из яиц), а также в случае появления морфологических или физиологических дефектов у старых маток (матки «тихой смены»).
Медоносная пчела обладает самыми совершенными механизмами кондиционирования микроклимата в своем гнезде (температуры, влажности и газового состава воздуха). В зоне размещения печатного расплода (независимо от температуры окружающей среды) температура поддерживается в пределах 34-35С. Выращивание расплода в умеренных и северных широтах прекращается осенью и возобновляется весной (в тропиках - круглый год). Осенью при понижении температуры воздуха до 9-10С пчелы собираются в зимний клуб.
