Бджоли — група літаючих комах із загону перетинчастокрилих. Ці крихітні представники фауни, що відрізняються нетривалої життям, працюють цілими днями, щоб нагодувати своє численне сімейство, тим самим граючи важливу роль в запиленні квіткових рослин, оскільки збирають нектар і пилок. Давайте докладніше розглянемо анатомію цих маленьких трудівниць.
Загальні характеристики бджоли
Всього існує близько 21 тисячі 520 видів і родів бджіл. Вони зустрічаються на 6 континентах. Природа створила їх так, що вони здатні харчуватися нектаром і пилком, роблячи їх головними запилювачами квіткових рослин. Бджоли втягують нектар, який є джерелом енергії, за допомогою довгого хоботка, а знаходять його і пилок завдяки вусикам. Це їх головний орган нюху. В усіх особин бджолиної родини одна пара вусиків. Складаються вони з сегментів, число яких залежить від статі особини.
У бджіл обов'язково є дві пари крил, одна пара з яких (передня) більше другий (задній). Всім добре відомо, якого кольору бджола: чорна з жовтими поперечними смугами, а от довжина тіла варіюється, в залежності від виду, в межах 2,1–39 мм. Найменший розмір мають карликові бджоли, найбільший — представники виду Megachile pluto, що живе в Індонезії. У циклі бджолиного розвитку виділяються наступні етапи: яйце, личинка, лялечка, доросла особина.
Яйце відкладається в клітинку.
До цього моменту бджоли поміщають поруч з яйцем корм, який сприятиме руйнуванню оболонки яйця і появи з нього невеличкого черв'ячка-личинки. Бджоли постійно додають корм, тому личинка виявляється оточеною їжею, яка постійно перемішується з-за рухів черв'ячка. З'явилася на світ личинка довжиною всього 1,6 мм і прозора. До кінця першого дня свого життя вона вже сягає 2,6 мм і її тельці стає менше прозорим.
На третій день життя личинка буде заповнювати всі дно комірки і мати матовий забарвлення. З цього моменту різних личинок починають годувати по-різному. Так, раціон робочих бджіл з першого дня життя складається з молока, потім його замінюють медом і пергою. Майбутніх маток годують виключно одним молоком. Трутнів також годують молочком, але ще більш ситно. Протягом 5 (матка), 6 (робоча особина) і 7 (трутень) днів личинка линяє 4 рази. Наприкінці останнього дня бджоли-годувальниці запечатують комірки з личинками.
Починається процес окукливания. Скільки днів на це піде, також залежить від виду личинки. Поки лялечка не перетворилася у доросле комаха, ще пару разів відбувається процес линьки і після останнього скидання старої оболонки молоде комаха прогризає кришечку і вилазить назовні. В цілому, на розвиток робочої бджоли потрібно 20 днів, матки — 16, трутня — 24.
Зовнішню будову
Тіло бджоли сегментоване. У нього можна виділити такі частини: голова, грудний відділ, черевце. Все тіло вкрите волосками, є органом дотику. Крім цього, вони захищають верхній покрив тіла від забруднення.
З чого складається тіло, можна побачити на малюнку:
Голова
Голову захищає товстий шар хітину, під яким знаходиться головний мозок. Його розміри залежать від типу бджоли. У трутня він більше, ніж у інших особин. Розміри і форма голови також залежать від трудових обов'язків комахи. У матки вона округла, очі зміщені в лобову частину. У робітників — трикутна, звичайні очі розташовані на тім'ї, у трутнів — округла, а фасеточні очі огинають голову і сходяться на тімені. Прості ж зміщені в бік лоба.
Схематична ілюстрація голови бджоли (голова матки (А), робочої бджоли (Б) і трутнів (В): 1 — прості очі, 2 — складні очі, 3 — вусики, а — основний членик, б — джгутик, 4 — верхня губа, 5 — верхня щелепа, 6 — хоботок):
У широкої частини голови з боків розташовуються 2 великих нерухомих фасеточних око. Між ними, у верхній частині, знаходяться 3 звичайних очі. Простір між ними засіяно довгими і густими волосками. В решті частини голови вони коротші. Спереду, над верхньою губою, розміщені вусики. У самок вони розділені на 11 члеників, у самців — на 12.
Всі вони з'єднані перетинками, що робить вуса дуже рухливими. У порожнині кожного усика знаходиться нерв, що йде в нюхову частку головного мозку. Зовнішня оболонка вусиків — орган дотику й нюху. Внизу розташований хоботок, що складається з двох нижніх щелеп і нижньої губи, здатних змикатися і розчленовується.
При їх русі хобот набуває форму трубочки, з допомогою якої комаха збирає рідку їжу. Язичком злизує тверда їжа. Такий функціональний хоботок мають тільки робочі бджоли. У решти він коротший, а ротової апарат втратив своє пряме призначення. Верхні щелепи добре розвинені, оскільки виконують грызущую функцію.
З їх допомогою комаха розминає віск, коли споруджує осередку, а коли відправляється добувати їжу — знімає ними пилок з тичинок. Нижні щелепи і губа допомагають злизувати і висмоктувати нектар. З-за цього ротової апарат бджоли відноситься до грызуще-сисному типу.
Груди
Всередині грудного відділу розташовані м'язи, що відповідають за всі рухи комахи. Складається він з трьох кілець і одного членика від черевця. Саме маленьке кільце через тонку хітинову плівку з'єднане з головою, що дозволяє останньому здійснювати вільні рухи. Середнє кільце виконує роль каркаса. До нього прикріплена передня пара крил. До останнього кільця кріпиться задня пара крил. Загальна кількість крил — 4. На кожному кільці є по одній парі ніг і дихальця, через які повітря поступає в організм.
Будову крил
Крила являють собою тонку еластичну пластинку з жилками (затверділими порожніми трубочками). Коли бджола летить, обидві пари крил розправляються, утворюючи єдину площину, та скріплюються між собою дрібними гачками. При приземленні гачки від'єднуються, і крила укладаються уздовж тулуба, причому переднє більше крило накриває заднє. Вони приводяться В рух грудними м'язами. В польоті комаха здійснює 200-250 змахів крилами за секунду.
Черевце
Має 6 кілець. Кожне кільце поділяється на тергит (спинні півкільця) і стернит (черевні півкільця). Між собою вони з'єднані м'якими мембранами, що дозволяє кожній частині вільно рухатися. Це дозволяє черевця рости вшир і в довжину, якщо потрібно. За черевцем заховані основні внутрішні органи комахи.
Ніжки
Ніжки у бджоли багатофункціональні. Вони підтримують тулуб, з їх допомогою бджола переміщається, а також очищає тіло. Крім цього, у робочих членів сім'ї ніжки допомагають збирати пилок і формувати кульки з воску. У кожної бджоли по 3 пари ніг, що складаються з 5 члеників, які з'єднані рухомо. Передні лапки мають щіточки, дозволяють комасі чистити очі, рот і вусики, а також допомагають відскрібати пилок з тіла. У видаленні пилку беруть участь і середні ноги.
Внутрішню будову
Анатомія внутрішніх органів бджоли пристосована під головну їх завдання — виробництво меду. Внутрішні системи бджоли (вид збоку в розрізі) представлені на рисунку нижче:
Система кровообігу
Кровоносна система у бджоли незамкнена, але кров циркулює завжди в певному напрямку. Це досягається завдяки злагодженій роботі серця, аорти, черевної та спинної діафрагми. Серце схоже на довгу трубку і розташоване вздовж спини. В грудях знаходиться аорта, доставляє кров до голови. Вся трубка розділена на 5 камер, з'єднаних через перегородки-клапани, які пропускають кров у певному напрямку (від черевця до голови).
За хвилину в спокої серце пульсує 60-70 разів. Політ збільшує частоту пульсацій до 150. Спинна і діафрагми черевна також є частиною кровоносної системи. Вони контролюють потік крові в тіло. До кінцівок, вусикам і крил кров рухається завдяки бульбашок, які перебувають у підстави цих частин тіла.
Нервова система
Вона розділена на три: центральний, периферичний і симпатичний. До центрального відносяться головний мозок і черевна ланцюжок нервів, що замінює спинний мозок. Лобовий вузол — початок симпатичного відділу, що відповідає за функціонування травної, кровоносної і дихальних систем. Головний мозок, як головний вузол нервової системи, містить основну частину нейронів.
Найбільша їх кількість — в зоровій частці і грибоподібному тілі. Як було згадано раніше, розмір мозку залежить від функцій бджоли. У трутнів він найбільший, але при цьому найбільше розвинених відділів має робоча особину.
Дихальна система
Особливості будови дихальної системи комахи такі, що повітря в організм потрапляє через дихальця, що представляють собою отвори у кутикулі. Три пари дыхалец знаходяться на грудному відділі, 6 пар — на черевці. Проходячи через дихальця, повітря очищається від пилу і збирається в мішках. Назад вийти це повітря не може із-за того, що дихальця мають клапани.
З мішків повітря по трахей через крихітні кільцеві відгалуження розноситься до всіх систем організму. Залишає повітря організм тільки через черевні дихальця. Перші великі дихальця надійно захищені густим волосяним покривом, але в них все ж можуть потрапляти кліщі і викликати розвиток хвороби під назвою акарапідоз.
Статева система
У бджіл існує два види самок: матка і робоча особина, але виробляти якісне потомство здатний лише перший вид. Зазвичай на всю бджолину сім'ю тільки одна матка. У робочих особин статеві органи дуже репродуковано. Яєчник і яйцепровід не мають розвинених трубочок. Вони починають розвиватися в певних умовах (матка загинула і робочі бджоли змінили свій раціон).
Це дозволить самкам продукувати яйця, але оскільки у них відсутня сім " язбірник, незапліднені яйця будуть і з них можуть з'явитися лише самці. У матки ж яєчник має приблизно 150 трубок, в яких знаходиться по одній зрілої яйцеклітини. Яєчники і піхву з'єднані парним яйцеводом.
З вузькою частиною піхви через канал пов'язаний сім " язбірник. Канал виконує роль своєрідного дозатора, який в потрібний момент пропускає кілька сперматозоїдів. Якщо запліднення відбудеться, то з яйця з'явиться робоча особина, якщо немає — трутень.
У розрізі статева система матки виглядає так (1 — яєчник, 2 — парний яйцепровід, 3 — сім " язбірник, 4 — придаточная заліза сім'яприймача, 5 —піхва, 6 — резервуар великий отруйної залози, 7 — мала отруйна залоза, 8 — жало):
Будова і функції жала
Жало — засіб захисту, оборони бджоли, а також допомога при відкладанні яєць. Його мають тільки самки. Виглядаючи як голка, жало являє собою видозмінений яйцеклад. Розташоване воно на кінці черевця і прикрите крайніми його члениками. До нього підходять три системи залоз: мастильна, мала і велика отруйні. Поверхня самого жала схожа на пилку, що дозволяє йому застрявати в тканинах противника.
Але, на жаль, з-за цього бджола його втрачає і гине. Чим довше жало знаходиться в «жертві», тим більше отрути з резервуара потрапить в організм і тим більше завдасть йому шкоди. Отрута — безбарвна рідина з особливим запахом і гірким смаком. На повітрі він швидко кристалізується.
Будова жала представлено на малюнку нижче, де 1 — санчата, 2 — відростки полозка, 3 — довгаста пластинка, 4 — щупик, 5 — трикутна пластинка, 6 — стилетики, 7 — квадратна пластинка, М1–М4 — м'язи жала, Б. Ж.— велика отруйна залоза, Яр — резервуар отруйної залози, М. Ж.— мала отруйна залоза:
Особливості роїння
Роїння — природний процес поділу бджолиної сім'ї. Відбувається це тоді, коли бджолина сім'я збільшується до таких розмірів, що виділяється маткою молока стає недостатньо, щоб прогодувати всіх нужденних.
Передують роїння такі моменти:
- Облаштування осередків і кладка в них яєць, з яких з'являться матки.
- Матка перестає «продукувати» яйця. Її розміри з-за цього значно зменшуються.
- Стільники не будуються, нектар і пилок практично не збираються.
Коли бджоли-годувальниці запечатують комірки з майбутніми матками, сім'я може починати ділитися. Якщо погода гарна (безвітряна, тепла), то вранці на наступний день після процедури запечатування, з характерним гулом і ротом, повним меду, бджоли вилітають з вулика. Звичайно матка покидає його першою, а потім чекає, поки вилетять всі інші члени роя.
Вони якийсь час кружляються навколо вулика в пошуках матки. Побачивши її, оточують і «обліплюють» гілку дерева або інший предмет. Через певний проміжок часу (залежить від погодних умов) рой переміщається на нове місце, яке виявлено бджолами-разведчицами. Після того, як рой залишає вулик, в ньому залишається близько половини колишнього числа комах, а також багато осередків з личинками.
Причини роїння:
- велику кількість бджіл-годувальниць;
- вулик малий і в ньому душно;
- влітку комахи не змогли зібрати нектар і пилок.
Тривалість життя бджіл залежить від того, наскільки сім'я сильна. Цей показник визначається плодючістю матки і, відповідно, поголів'ям. Якщо сім'я велика, то робоча особина може прожити близько 5-7 тижнів. У слабкій — в середньому 4 тижні. Робоча особина медоносної бджоли в зимовий період живе 122-152 дня. Але тривалість життя може бути збільшена самими бджолами зважаючи деяких обставин.
Впливає на тривалість життя і працездатність сім'ї. Поодинці матка здатна прожити не більше 2-3 днів, якщо біля неї буде штук 20 робочих особин 3 тижні, а якщо її буде оточувати сім'я — 5 років. Трутні живуть 3-6 місяців і зазвичай тільки в теплу пору року.
Як бачимо, бджола являє собою унікальний живий організм, для вивчення якого була створена окрема наука апиология. Незважаючи на це, дане комаха залишається невивченим до кінця. Вченим ще належить розібратися у багатьох цікавих моментах анатомії і фізіології комах.
