ABC mladého včelaře. Druhé vydání. Jak funguje včela (Oleg Grigorievich Syurkov, 2021)

Kniha seznamuje malého čtenáře s profesí včelaře a reflektuje etapy vzniku domů, kde včely žijí. Jsou uvedeny stručné informace o struktuře včely, rysech její biologie, která tomuto hmyzu umožnila přežít desítky milionů let beze změn. Odpověď na otázku: jak vzniká med?

obsah

• úvod
• Užitečný hmyz
• Jak funguje včela?

Jak funguje včela?

Chcete-li odemknout tajemství včely medonosné, musíte se seznámit s její strukturou. obr. č. 5 Pokud mají všichni obratlovci jako základ kostry páteř, pak je to u včely chitinózní schránka, která slouží nejen jako opora, ale také chrání orgány pod ní umístěné. Celé tělo včely je pokryto chlupy, které chrání vnější obal hmyzu před kontaminací a jsou orgánem dotyku. Pohyblivost včelího těla je zajištěna jeho rozdělením na tři části: hlavu, hrudník a břicho. Disekce těla dělá včelu flexibilní a mrštnou.

Obrázek č. 5 Vnější stavba včely

Člověk se až diví, jak příroda obdařila tak malého tvora různými „zařízeními“ od hlavy až k patě k opylování květinových rostlin, rozmnožování a uchovávání jeho druhů a získávání produktů pro život, které využívá i člověk.

Včelí hlava je mozkovým centrem hmyzu se smysly pro zrak, čich, hmat, chuť, sluch a rovnováhu. Na hlavě jsou umístěny ústní ústrojí a trávicí žlázy. Nervový systém, který vnímá změny prostředí smysly, určuje rychlou reakci na ně a důslednost práce všech svých orgánů a částí těla.

Kresba č. 6 Oči včely

Včela má na hlavě pět očí. Na koruně jsou umístěna tři jednoduchá oka obr. č. 6 Díky těmto očím se včela orientuje ve tmě i za světla. To vše je přizpůsobeno rychlému vnímání objektů za letu. Dvě boční oči jsou složité, skládají se z oddělených buněk, jako oddělených očí, ona jich má až 6 tisíc a dron jich má více než 8 tisíc! Díky nim je včela schopna rozlišit předmět o velikosti několika mikronů na vzdálenost 1 cm. Včelí zrak je podle vědců 150krát akutnější než zrak člověka. Jak funguje včelí tlama? Popis jeho struktury zabere více než jednu stránku, protože. je od přírody „navržený“ k provádění mnoha včelích úkolů a je to hlodavý – sání – lízací přístroj. Ústní orgány včely jsou umístěny ve spodní části hlavy a jsou reprezentovány horními a dolními pysky, spárovanou horní a dolní čelistí. Horní čelisti, zvané mandibuly, plní roli řezného nástroje, který zároveň slouží jako „ruka“ včely.

Obrázek č. 7 Trávicí soustava včely

Včela s jejich pomocí tvaruje částečky vosku, ohlodává dřevo, požírá pyl, krmí larvy, chytá nepřátelský hmyz a vynáší jej i odpadky z úlu – svého domova. Spodní pysk tvoří spolu se spodními čelistmi podlouhlý proboscis, kterým včela nasává sladkou průhlednou květovou šťávu – nektar. Trávicí ústrojí včely začíná na spodní straně hlavy tlamou, která pokračuje hltanem, jícnem, medonosnou úrodou, žaludkem a končí střevem umístěným v břiše. obr. č. 7

Tento systém plní nejen funkci trávení a vstřebávání živin, ale slouží i jako zásobník pro dočasné uložení nektaru (medu) nebo vody při sběru a přesunu. Trávicí ústrojí včely je také přizpůsobeno krmení v dlouhém období bez letu (zima, špatné počasí).

Proboscis pevně pokrývá jazyk ve tvaru listu papíru stočeného do trubice. Jazyk se při nasávání kapaliny pohybuje nahoru a dolů jako píst. Včela může také olizovat nektar na těžko dostupných místech květu pomocí plochého přívěsku na konci sosáku – malé „lžičky“. V obou případech se květová šťáva získaná včelou přesouvá hltanem do jícnu a do speciálního vakového rezervoáru – včelí úrody (nachází se v břiše). Tam se nektar za pomoci speciálních enzymů, které produkují jeho žlázy, zpracuje, přemění na novou látku a akumuluje pro další použití. Všimněte si, že sběratelská včela používá ke své výživě pouze malou dávku jí spolknutého nektaru, zbytek se nosí do úlu a předává ke zpracování přijímající včele. Někteří chytří lidé říkají, že včela „ohryzává“ plody hroznů a hrušek. Ale hlodají je vosy! Plody poškozené vosami vylučují šťávu, kterou včely nasávají a olizují. A to je pomluva od včel, když slyšíte, že poškodily plody nebo „sežraly“ hrozny.

Vpředu nad horním rtem včely jsou tykadla: – univerzální tykadla, orgán hmatu a čichu (včela má 11 tykadel, trubec 12). S jejich pomocí včely vnímají pachy, teplo, vlhkost vzduchu.

Následuje hrudník. Skládá se ze tří kroužků. Na středním a zadním kroužku je připevněna dvojice křidélek. Fungují jako jeden celek. Všechny pohyby včely probíhají tak rychle a přesně, že to připomíná práci dobrého kouzelníka. Pouze s pomocí technických zařízení a robotů je možné určit počet tahů hmyzu, člověk sám to nedokáže.

Přemýšlejte o tom, včelí křídlo dělá 200 až 250 tepů za sekundu. Průměrná rychlost včely pohybující se ve vzduchu lehce je 60–65 km/h, při „naložené“ nektarem a pylem je to 20–30 km/h.

Na každém hrudním prstenci je jeden pár nohou a spirakuly, kterými vzduch vstupuje do rozvětveného systému tracheálních trubic do všech orgánů a tkání včely. Takto vypadá její dýchací systém.

Obrázek č. 8 Vnitřní stavba včely

Konec úvodní části.

Včela, stejně jako jiný hmyz, nemá kostru. Pro připevnění a ochranu vnitřních orgánů mají včely odolný a pružný vnější chitinózní obal. Včelí nohy a křídla jsou vyrobeny z chitinu. Všechny orgány včely jsou ideálně přizpůsobeny k provádění různých úkolů, jako je sběr potravy, péče o potomstvo a opylování rostlin. Celé tělo včely je pokryto malými chloupky.

Vnější struktura včely: 1 – proboscis; 2 – horní čelist; 3 – hlava; 4 – antény; 5 – složené oko; 6 – hrudník; 7 – přední křídlo; 8 – zadní křídlo; 9 – břicho; 10 – zadní noha; 11 – střední noha; 12 – přední noha

Tělo včely se skládá ze tří ostře oddělených částí: hlavy, hrudníku a břicha, které jsou vzájemně pohyblivě spojeny.

Včelí hlava. Na hlavě včely jsou dvě složená a tři jednoduchá oka. Složenýma očima vidí včely předměty na velkou vzdálenost a jednoduchýma očima vidí předměty zblízka.

Zrak včel je odlišný od lidského. Včely dobře rozlišují bílé, modré a žluté barvy a jejich odstíny. Nerozlišují mezi červenou a černou barvou, ale šedozelenou barvu vnímají jako žlutou a barvu „stříbrné ryby“ vidí jako modromodrou. Včela ale zároveň dokáže vnímat ultrafialové paprsky, které jsou pro lidské oko neviditelné.

Včela má pět očí: dvě z nich – složité – jsou umístěny po stranách hlavy a tři jednoduché – na temeni hlavy; Trubci mají jednoduché oči umístěné na čele.

Složené oko je rozděleno do mnoha zcela samostatných vizuálních sloupců; u samic (královen a dělnic) jejich počet dosahuje 4000–5000, u trubců až 8000. Vnější chitinózní průhledný kryt oka se dělí podle počtu zrakových sloupců na šestiúhelníky zvané fazety; Každý vizuální sloupec má svůj vlastní aspekt.

Umístění očí včelí královny, dělnice a trubce: 1 – retinální oči; 2 – jednoduché oči

Vzhledem k tomu, že jednotlivé zrakové sloupce jsou fasetami směrovány různými směry, dostává složené oko současně velmi velké množství obrazů zobrazujících jednotlivé části daného předmětu.

Složené oko proto poskytuje komplexnější, ale méně jasnou představu o daném objektu než oko, například savce.

Zvláštností složených očí je, že díky své struktuře lépe vnímají dojmy z pohybujících se předmětů, což jim pomáhá rychle se orientovat v okolí.

Orgány hmatu a čichu u včel jsou umístěny na tykadlech. Výsledné podráždění je přenášeno čichovým nervem do mozku, kde je vnímáno jako čich. Počet čichových pórů na jednotlivých tykadlech dosahuje 500 000. Na tykadlech se v prostorech mezi čichovými póry nacházejí hmatové chloupky. Každý takový vlas je pevný chitinózní útvar, do kterého zespodu vstupuje proces nervové buňky.

Složené oko včely

Počet takových chlupů u včely dělnice je velmi velký, což se vysvětluje povahou práce uvnitř úlu, tj. v podmínkách úplné tmy. Dron má nejvíce omezený počet hmatových chloupků, protože nevykonává žádnou práci uvnitř úlu.

Vzhledem k tomu, že čichové póry a hmatové chloupky jsou umístěny na povrchu tykadel v těsné blízkosti, včela vnímá hmatové i čichové vjemy současně. V podmínkách života ve tmě je takový čich důležitý při provádění všech druhů práce: pomocí vůně předmětu si včela okamžitě vytvoří představu o jeho tvaru.

V druhém období života včely dělnice, kdy se z ní stává spásačka, hraje neméně důležitou roli čich. Pomocí tohoto smyslu včela velmi rychle najde kvetoucí medonosné rostliny, ze kterých sbírá nektar.

Včely mají složitý ústní aparát skládající se z těchto částí: horní ret, horní čelist (nebo kusadla), dolní čelist, tykadla a spodní ret (jazylka). Horní ret vypadá jako podlouhlá deska zakrývající ústa. Po jeho okrajích jsou spárované horní čelisti, nahrazující zuby pro včely. Včely s jejich pomocí prokousávají víčka buněk, melou chléb jako potravu, hlodají a změkčují vosk. Horní čelisti slouží jako zbraně obrany a útoku na hmyz. Zbývající části tlamy tvoří sosák, pomocí kterého včely dosahují a sají nektar z květu. Délka sosáku závisí na plemeni včel, podmínkách jejich vývoje a pohybuje se od 5,7 do 7,2 mm.

Chuťové orgány včely se nacházejí v oblasti ústních přívěsků; vypadají jako mikroskopické důlky a špendlíky. Bylo zjištěno, že ve vztahu k vnímání sladkých vjemů jsou chuťové orgány včely lépe vyvinuté než chuťové orgány člověka. Vyplývá to z toho, že včely zjišťují přítomnost cukru při minimální koncentraci roztoku. Včela navíc docela dobře rozlišuje náhradní cukry od skutečného cukru.

Včelí hrudník sestává ze čtyř navzájem těsně spojených kroužků. Na hrudi včel jsou připevněny orgány pohybu: tři páry nohou dole a dva páry křídel nahoře.

Nohy slouží včelám k pohybu, čištění těla, sběru a přenášení pylu do úlu, vytahování voskových destiček z břicha a snímání vibrací přes pevné předměty. Přední nohy včel mají zařízení na čištění pylu z jejich tykadel. Střední pár nohou je u všech tří jedinců – včela, královna, trubec – shodný s výjimkou přítomnosti ostruhy u včel na spodním konci nohy, kterou je pyl vhazován do buněk.

Zadní pár nohou přizpůsobené pro sběr pylu a odstraňování voskových plátů z břišních prstenců. Ve srovnání s nohami dělohy a trubce má složitější strukturu. Na vnitřní stranu chodidla je umístěn kartáč, kterým včela smete pyl z těla. Mezi holenní kostí a prvním segmentem nohy jsou kleště na pyl, kterými včely sbírají pyl, zvlhčují jej nektarem a rovnoměrně ho ukládají do košíčků umístěných na vnější straně holenní kosti ve formě podlouhlé prohlubně, ohraničené na okrajích dlouhými elastickými chloupky, které drží pyl.

Zadní noha včely: 1 – koš pro uložení pylu; 2 – kartáč na čištění chloupků na těle; 3 – pyl z květů; 4 – kleště pylové

Křídla včely se skládají ze silných dutých žil, mezi nimiž je napnuta blána. Při létání obě křídla na každé straně zabírají a působí společně a prakticky 4 křídla se promění ve 2. Rychlost letu včely se zátěží dosahuje 20–30 km/h, bez zátěže až 65 km/h.

Břicho královna a včela se skládají ze 6 kroužků a trubec jich má 7. Každý kroužek se skládá ze 2 polovičních kroužků, takže břicho se může ohýbat a měnit velikost. Na hrudi a po stranách břicha jsou spirály. Kvůli změnám v objemu břicha včela dýchá.

Na dně břicha včely jsou na posledních čtyřech polokrcích umístěny po dvojicích voskové žlázy. Přes nejmenší póry voskových zrcadel se vosk uvolňuje ven a tuhne ve formě drobných destiček. Na konci břicha je žihadlo, které slouží včele k ochraně. Žihadlo na konci má vroubkování směřující zdola nahoru. Při bodání hmyzem včela žihadlo volně odstraňuje, ale při bodání teplokrevníků žihadlo uvízne a bývá utrženo i s částí vnitřních orgánů. Když tedy včela bodne zvíře, má to pro ni fatální následek: včela brzy zemře.

Voskové destičky (1) na voskových zrcadlech

Vnitřní stavba včely. Na rozdíl od jiných zvířat včely dělnice konzumují potravu nejen pro vlastní výživu, ale také pro nakrmení plodu královně. Potrava z úst se dostává do hltanu a jícnu, jehož konec na začátku břicha se značně rozšiřuje a tvoří medovou strumu. Při vstřebávání potravy v hltanu se mísí se slinami, které štěpí složité cukry na jednoduché.

Vnitřní struktura včely: 1 – maxilární žláza; 2 – faryngální žláza; 3 – nadhltanový uzel (mozek); 4 – zadní větev faryngální žlázy; 5 – mléčná žláza; 6 – jícen; 7 – aorta; 8 – dorzální bránice; 9 – Malpighianská plavidla; 10 – komory srdce; 11 – tlusté střevo; 12 – rektální žlázy; 13 – konečník; 14 – bodnutí; 15 – střední střevo; 16 – břišní bránice; 17 – medová struma; 18 – nervový řetězec

V medovém váčku nosí včely nektar do úlu. Plodina je navržena tak, aby včela mohla přenést její obsah na přijímající včely. Při dlouhém pobytu na cestě, kdy včela vyžaduje posílení potravy, se v porostu otevře speciální ventil a část potravy se dostane do středního střeva. Ve středním střevě, které funguje jako žaludek, dochází ke zpracování potravy žaludeční šťávou, což má za následek štěpení bílkovin, tuků a složených cukrů na jednoduché látky, které pronikají přes střevní stěny do krve.

Nestrávené zbytky potravy procházejí tenkým střevem zadního střeva do konečníku, kde se hromadí jako exkrementy.

Královna má stejně jako mladé včely vysoce vyvinuté čelistní žlázy. Na rozdíl od včelích žláz, které vylučují mateří kašičku, produkují žlázy dělohy mateří kašičku, kterou včely olizují z těla královny. To dává včelám pracovní náladu. Při nedostatku matečné hmoty u včelích dělnic se ve vaječnících vyvíjejí vajíčka, včely se snaží nahradit starou královnu novou a budují více trubčích plástů a rojových královen.

Krevní oběh u včel nemá uzavřený cévní systém. Srdce včely se nachází v dorzální části břicha. Vypadá jako trubice rozdělená do 5 komor spojených ventily, které umožňují průtok krve do aorty. Tepová frekvence závisí na fyzické aktivitě a okolní teplotě a pohybuje se od 30 do 140 tepů za minutu.

Včely nedýchají ústy, ale postranními otvory – spirálami (3 páry na hrudi a 7 párů na břiše). Jsou navrženy tak, že při roztažení břicha prochází vdechovaný vzduch vzduchovým filtrem v spirakulách a velkým množstvím vzduchových trubic zvaných průdušnice se přibližuje ke všem buňkám těla. Na některých místech se průdušnice velmi rozšiřuje, tvoří se vzduchové vaky, což včele usnadňuje let. Když se velikost břicha zmenší, oxid uhličitý je z těla včely odstraněn.

K čištění krve a odstraňování škodlivých produktů rozkladu dochází prostřednictvím malpighických cév, které proudí do zadního střeva. Kromě toho jsou sloučeniny škodlivé pro tělo absorbovány oenocyty.

Nervový systém. Celý soubor popsaných smyslových orgánů – zrak, sluch, čich, hmat, chuť atd. – spolu s jejich nervovými vlákny, která je spojují s mozkem, tvoří periferní část nervového systému. Centrální část nervového systému se skládá ze dvou nervových provazců, které procházejí celým tělem ze spodní strany. Ztluštění, která se nacházejí v párech podél nervových provazců, se skládají z nervových buněk a nazývají se nervová ganglia. Každý segment těla má pár nervových ganglií spojených dohromady. Několik párů nervových ganglií v hlavě těla se spojí a vytvoří dvě komplexní nervová ganglia nazývaná mozek.

Nervový systém včely dělnice (pohled shora): 1 – anténa a její nervy; 2 – jednoduché oko; 3 – složené oko; 4 – zraková dutina; 5 – mozek; 6–12 – uzliny břišního nervového řetězce; 13–19 – břišní segmenty

Když mluvíme o instinktech včel, nelze si pomoci, ale věnovat pozornost úzké soudržnosti, která je pozorována mezi dělnicemi ze stejné rodiny. Instinkt jim říká, že jsou silní pouze tehdy, když jednají „všichni za jednoho a jeden za všechny“. To je zvláště patrné, když brání svůj domov: při sebemenším poplachu stráží včely zaútočí na nepřítele svorně.

Včelí signalizace. Při seznamování se životem včel si nelze nevšimnout různých signalizačních metod, ke kterým se uchylují, aby se navzájem informovaly o nejdůležitějších okamžicích svého života: o objevení bohatého zdroje nektaru nebo pylu, o době vznik roje, nalezení nového domova pro roj, výzva k obraně nebo útoku atd.

Větší význam při předávání informací mají náborové tance. Včela obíhá půlkruh o malém poloměru kolem plástu, pak se prudce otočí zpět a běží v přímé linii k výchozímu bodu; pak opíše druhý půlkruh v opačném směru tak, že doplní první do úplného kruhu; pak se opět vrátí po přímce do výchozího bodu, a tak pokračuje v kroužení na jednom místě několik minut: půlkruh doleva, přímka zpět, půlkruh doprava, přímka zpět, atd. Jedná se o kruhový tanec, kterým včely oznamují kořist nacházející se ve vzdálenosti do 50 m od úlu Pokud se kořist nachází dále než 50 m, kruhový tanec se přemění na vrtivý tanec. Nejvýraznějším aspektem tohoto tance je rychlý vrtivý pohyb břicha, který včela neustále provádí, zatímco běží zpět v přímé linii od konce půlkruhu k výchozímu bodu.

Pokud vzdálenost od úlu k místu kořisti dosáhne 100 m, některé včely verbující předvádějí kruhové tance a některé předvádějí tance kývavé; Navíc čím blíže je vzdálenost od úlu k místu produkce na 100 m, tím více žen rekrutů se věnuje vrtivému tanci a naopak: počet vrtivých tanců mizí, pokud se vzdálenost od úlu k místu produkce přiblíží 50 m.

Ve vzdálenosti od úlu k místu kořisti 100 m nebo více provádějí verbířky výhradně kývavý tanec, který poměrně přesně ukazuje, v jaké přesné vzdálenosti od úlu se tato kořist nachází. Toho je dosaženo rychlostí běhů při tanci a počtem viklání břicha v přímých úsecích taneční figury v určitém časovém úseku, tedy dvojitou signalizací. Takže za 15 sekund je počet půlkruhových běhů na vzdálenost 100 m 10,9, na 200 m – 8,3, na 1 000 m – 4,5, na 1 500 m – 4 atd. Čím další produkce, tím pomalejší rytmus běží. Počet zachvění břicha při přímém běhu u waggle taneční postavy se naopak zvyšuje s rostoucí vzdáleností od úlu k místu kořisti.

Včely, sledující tance a reprodukující pohyby tanečnic, se jich neustále dotýkají svými tykadly, tedy čichají, snaží se vnímat a zapamatovat si vůni květin, na kterých tanečnice pracovaly.

Včely, mobilizované k práci náborovými tanci, vylétají z úlu, hledají úplatky a po návratu do úlu s kořistí začnou také tančit a získávají do práce stále nové a nové skupiny včel. Tak jsou nejen všechny létající včely, ale i včely úlové (mladé) ve věku 10 a dokonce 8 dnů vyslány sbírat nektar při silném toku medu.

Náborové tance v úlech jsou pozorovány pouze v případech, kdy se nacházejí hojné úplatky, tedy pokud se nektar získá relativně snadno. Jak se kvetení té či oné medonosné rostliny blíží ke konci a v souladu s tím se snižuje uvolňování nektaru v květech, dochází k tanci v úlech stále méně často: když medonosná rostlina vybledne, získávání nektaru je obtížné a včely už netančí.

„Kroupavý tanec“ sběrače pylu: 1, 2, 3, 4, 5, 6 – postupné fáze tance

Jakmile se ale v přírodě znovu objeví hojná úroda, to znamená, že rozkvete řada nových medonosných rostlin, v úlech se opět rozproudí čilý tanec.

Na obrázku jsou schematicky znázorněny pohyby, které včely náborářky provádějí během kývavých tanců.

Pokud kruhový tanec znamená „hledejte potravu v blízkosti úlu nebo v jeho blízkosti“ a není naznačen směr, kterým letět ke kořisti, pak je to zcela pochopitelné: není tak obtížné prozkoumat oblast v okruhu 50 m, a to i v mnoha směrech. Jiná věc je, pokud se nalezená medonosná rostlina nachází ve vzdálenosti 2–3 km od úlu. Aby včela prozkoumala oblast v tomto okruhu, byť jen v kruhu, musela by uletět 12–18 km a vynaložit na to spoustu svalové energie a času.

Ukazuje se ale, že takové vyšetření není potřeba: při vylétávání za kořistí už malí dělníci vědí, kterým směrem od úlu mají letět k objevenému zdroji úplatku – včela náborová udává tento směr během rovné běhy kývavého tance.

Pokud tedy včela provede přímý běh po plástech zdola nahoru (hlavou nahoru), znamená to, že potřebuje letět za kořistí směrem ke slunci, tedy na jih. Pokud je to naopak shora dolů (hlavou dolů), znamená to, že byste měli za kořistí letět směrem od slunce, tedy na sever. Stejně tak, pokud má rovinka směr napravo od kolmice, pak musíte letět napravo od slunce a navíc ve stejném úhlu vzhledem ke směru ke slunci jako rovinka přechází na svislou čáru.

Podobně je u tohoto přímého běhu naznačen směr vlevo od slunce (schéma vrtivých tanců včel je na obrázku).

Včely, které přesně reprodukují na plástech všechny pohyby tanečnice, ji sledují, jak si pamatují vzdálenost a směr, který jí naznačila, jak letět k nalezenému zdroji úplatku; vylétnou z úlu, už vědí, kam přistát.

Včely sledující tance posuzují povahu otevřeného úplatku podle vzhledu tanečníků: pokud má tanečnice na zadních nohách velké hrudky pylu, znamená to, že byl nalezen pyl; pokud je její břicho oteklé, znamená to, že byl nalezen nektar.

Kromě plastické metody signalizace (prostřednictvím tance) mají včely pravděpodobně i sluchovou signalizaci.

Obecně lze říci, že rozsah zvuků produkovaných včelami, od prostého bzučení až po vytí (když nemají královnu) a šustění křídel (podobné šustění suchého listí), kterým hladovějící rodina reaguje na lehké kliknutí na úl, je dosti rozmanitý.

Schéma „kolísavých tanců“: 1 – let na místo těžby „od slunce“ pod úhlem 30°; 2 – let na místo těžby „směrem ke slunci“ pod úhlem 45°

Včelí signalizace neboli, obrazně řečeno, řeč včel, je v životě rodiny velmi důležitá. Pouze pokud mají včely schopnost komunikovat mezi sebou o nejdůležitějších okamžicích svého života, je možná důslednost v práci, kterou pozorují tisíce lidí v úlu.