Органы дыхания. Органы дыхания состоят из трахей, воздушных мешков и дыхалец, расположенных на груди и боковых частях брюшка и представляющих собой отверстия в хитиновой оболочке. У всех пчелиных особей на груди три пары дыхалец, на брюшке же у рабочей пчелы шесть пар дыхалец, а у трутня семь пар. Воздух попадает внутрь организма через дыхальца. От дыхалец отходят короткие трахейные стволы, которые соединены с воздушными мешками: в голове три пары воздушных мешков; в грудном отделе два - переднегрудной и заднегрудной; в брюшке одна пара крупных воздушных мешков. Воздушные мешки правой и левой сторон соединены между собой крупными трахеями. Стенки воздушных мешков мягкие, поэтому они могут расширяться и спадать. От воздушных мешков отходят трахеи, которые ветвятся, образуя все более мелкие трубочки, проникающие во все органы и ткани пчелы. Обмен воздуха в воздушных мешках и крупных трахеях происходит в результате механической вентиляции, в тонких же трахеях и трахейных клетках - диффузным методом. Количество кислорода, потребляемого пчелой, величина не постоянная, связанная с температурой окружающего воздуха, временем года и процессами, происходящими в семье. В спокойном состоянии одна пчела при наружной температуре 11° C потребляет за час 0,4 см? кислорода, при 18 ° C - 0,9 см? Во время полёта ей требуется за час 440 см? (при 11°С). Максимальное потребление кислорода отмечается, когда в гнезде много разновозрастного расплода. В отдельные периоды сезона пчеловод обязан позаботиться об искусственной вентиляции в гнезде, которая была бы достаточной для обеспечения доступа в гнездо воздуха и удаления углекислого газа. При дыхании пчелы выделяют излишки воды в виде пара. При работе в улье 20 тысяч пчёл при температуре 35° выделяют за час до 80 л углекислоты и около 400 граммов воды. При высокой температуре в гнезде или роевне и повышенной влажности воздуха пчёлы не могут выделить воду из организма. Происходит хорошо известное пчеловодам "запаривание" пчёл.
Органы пищеварения. Переработка и усвоение пищи у пчёл происходят в кишечнике, который делится на передний, средний и задний отделы. Передний отдел, в свою очередь, состоит из глотки, пищевода и медового зобика. Глотка представляет собой короткую трубку с мускулистыми стенками. Начинается она ротовым отверстием и впадает в узкий пищевод, проходящий через всю грудь. В брюшке пчелы пищевод расширяется, образуя медовый зобик. Стенка зобика имеет множество петель, за счёт которых он увеличивается в объёме при наполнении нектаром. Пчела может набрать в зобик до 40-65 мг нектара. Медовый зобик соединяется со средней кишкой посредством промежуточной кишки, выполняющей роль клапана. Промежуточная кишка регулирует поступление пищи из зобика в среднюю кишку и предотвращает возможность обратного движения пищи. Средняя кишка - это орган, в котором переваривается и усваивается пища. Ее длина у рабочих пчел 12, у матки 13, у трутня 19 мм. Задний конец средней кишки суживается, образуя так называемый пилорический клапан со сфинктером, пропускающим не переваренные остатки в заднюю кишку. В суженной части средней кишки находятся выводные протоки мальпигиевых сосудов, которые выполняют роль органов выделения. Они представляют собой тонкие трубочки, наружный конец которых заканчивается слепо, а внутренний впадает в кишечный канал. Стенки средней кишки складчатые. Эпителий её выделяет ферменты диастазу, инвертазу, триптазу и липазу. Триптаза расщепляет белки на аминокислоты, липаза - жиры на жирные кислоты и глицерин, инвертаза - сложный сахар сахарозу на глюкозу и фруктозу, диастаза расщепляет крахмал до глюкозы. Простые вещества пищи через стенку средней кишки проникают в гемолимфу крови и разносятся ко всем органам и тканям. Продукты распада, образующиеся в результате обмена веществ белка, излишки солей и ненужные вещества выделяются из организма пчелы при помощи мальпигиевых сосудов. В процессе пищеварения стенки средней кишки отслаивают студенистую массу - перитрофическую мембрану. Она обволакивает пищевую массу и вместе с ней продвигается по просвету кишки. Кроме защитной функции, мембрана участвует в процессе пищеварения. Задний отдел состоит из тонкой и толстой кишок. Тонкая кишка имеет развитую мускулатуру, перистальтика которой ускоряет передвижение не переваренных остатков в толстую кишку. В тонкой кишке протекает процесс всасывания. Толстая кишка представляет собой хитиновый мешок, покрытый снаружи мускульным слоем. За зимний период в нем скапливается до 40 мг каловых масс. Толстая кишка заканчивается заднепроходным отверстием. В передний отдел кишечника впадают выводные протоки четырех желез: верхнечелюстной, глоточной, заднеголовной и грудной. Верхнечелюстная железа - парная. Выводной проток открывается у основания верхних челюстей. Хорошо развита у матки и рабочих пчел, слабо - у трутня. У рабочих пчёл эта железа выделяет секрет, входящий в состав маточного молочка. Он растворяет воск. У матки верхнечелюстные железы выделяют феромоны. Глоточная железа - парная. Находится и открывается в глотке. Развита только у рабочих пчел. Максимального развития достигает к 16-му дню жизни пчёл при наличии в семье открытого расплода. У молодых пчёл выделяет секрет, входящий в состав молочка. У взрослых пчёл секрет содержит ферменты, необходимые для переработки нектара в мёд. Деятельность глоточных желёз усиливается при потреблении пыльцы. Максимального развития они достигают у осенних пчёл. Заднеголовная железа - парная. Одна её часть расположена в груди в виде двух мелких, цилиндрической формы скоплений желёз, протоки которых открываются в резервуары, другая часть расположена в верхней части головы, позади мозга. Выводной проток открывается на нижней губе, секрет служит для смазывания хитиновых частей. Заднеголовная железа развита у матки и рабочих пчёл. Грудная железа - парная, расположена в груди. Выводной проток открывается на нижней губе. Развита у всех особей пчёл. Секрет активизирует ферменты в средней кишке.
Органы размножения. Половые органы матки состоят из двух яичников, парного и непарного яйцеводов, семяприёмника и влагалища. Яичники размещены в верхней части брюшка. В каждом из них имеется 110-180 (у хороших маток до 230) параллельно расположенных яйцевых трубок. От широких концов яичников отходят парные яйцеводы. У плодной матки в яйцеводах может скапливаться до 7 яиц, выпадающих из яйцевых трубок. Парные яйцеводы сливаются в один непарный. Над ним расположен шарообразной формы семяприемник, диаметром около 1,5 мм. У маток, начавших яйцекладку, в семяприемнике содержится около 5 млн. сперматозоидов. К непарному яйцеводу примыкают влагалище и камера жала с совокупительными карманами, в которые заходят рожки совокупительного органа трутня.
Половые органы трутня состоят из парных семенников, половых путей с придаточными железами и копулятивного аппарата. В семеннике находится до 200 слегка извитых семенных канальцев, в которых вырабатываются мужские половые клетки - сперматозоиды. Половая система трутня производит около1,5 мл. спермы, содержащей 11 млн. сперматозоидов. От семенника отходит узкий извилистый семяпровод, который расширяется в семенной пузырек, похожий на колбу. Последний входит в стенку основания придаточной железы. В копулятивном аппарате трутня различают семенной канал, луковицу, шейку и основание пениса с двумя парными рожками.
Половые органы рабочей пчелы напоминают половые органы матки, но сильно недоразвиты. Яичники рабочей пчелы имеют вид тонкого лентовидного тяжа. В каждом из них находится от 1 до 12 яйцевых трубочек.
Сроки их развития. В своем развитии все особи пчелиной семьи проходят три стадии - яйца, личинки и куколки (табл.1). В течение трех дней зародыш развивается в яйце за счет его питательных веществ. Эта стадия называется эмбриональной, а дальнейшее развитие с момента выхода из яйца личинки и до взрослого насекомого - постэмбриональной стадией.
Таблица 1 - Продолжительность стадий развития особей пчелиной семьи
| Стадия развития | Сроки развития (дней) | ||
| рабочие пчелы | матка | трутень | |
| Яйцо | 3 | 3 | 3 |
| Личинка | 6 | 5 | 7 |
| Предкуколка | 3 | 2 | 4 |
| Куколка | 9 | 6 | 10 |
| Всего | 21 | 16 | 24 |
Для нормального развития всех особей в гнезде пчелиной семьи должны быть постоянная температура, необходимые запасы меда и перги и достаточное количество пчел-кормилиц. Нарушение одного из этих факторов задерживает развитие насекомых на несколько дней или приводит к появлению уродливых особей.
Развитие пчелы начинается с половых клеток: женских (яйцеклетка) и мужских (сперматозоид). Яйцеклетка или яйцо - гигантская клетка размером 1,6-1,8 мм в длину и 0,31-0,33 мм в ширину. В расширенной части переднего конца есть микропиле - место из более рыхлой ткани для проникновения сперматозоида. Яйца продуцируют матки, а при определенных условиях могут откладывать их и пчелы - трутовки. Сперматозоид трутня - нитевидная клетка длиной 200-300 микрон. На переднем конце имеется незначительное утолщение, которое называется головкой.
Отложенное маткой яйцо одним концом приклеивается к донышку ячейки так, что стоит параллельно ее стенкам. В таком положении они находятся сутки, а затем начинают клониться и к концу 3х суток, перед выходом из них личинок, уже лежат на дне ячейки. В это время пчелы кладут в ячейку порцию молочка, которое облегчает разрыв оболочки яйца, и из него выходит личинка. Благодаря питанию высококалорийным молочком личинка быстро растет, увеличивая свой вес за три дня в 240 раз. С конца третьих суток пчелы начинают кормить личинок смесью меда и перги. Этой смеси пчелы дают личинкам сколько, сколько они могут сразу же поглотить. Смесью пчелы кормят личинок до запечатывания ячеек. К концу шестого дня пчелы дают личинке последнюю порцию корма и запечатывают ячейку восковой крышечкой с примесью пыльцы. В запечатанной ячейке личинка рабочей пчелы находится 12 дней. В этот период в организме личинки происходят сложные процессы превращения, в результате которых одни органы разрушаются, а вместо них образуются новые, присущие взрослому насекомому. Сформировавшаяся пчела прогрызает крышечку ячейки и выходит из нее. Весь цикл развития рабочей пчелы длится 21 день.