Зимой наименьшие энергетические затраты отмечены при температуре наружного воздуха 4—6°С.
Тепло в гнезде выделяют взрослые пчелы и расплод, особенно печатный. В холодное время года в плохо утепленных гнездах пчелы уплотняются на сотах и затрачивают много энергии на поддержание температуры, расходуя дополнительно значительное количество корма. В жаркие дни в недостаточно расширенных гнездах, при большом количестве расплода пчелы усиленно вентилируют улей, чтобы не допустить повышения температуры. Когда в гнезде становится душно и накапливается много влаги, выделяющейся из нектара, у летка, на сотах и дне улья скапливается много пчел, которые быстрыми движениями крыльев стремятся освежить в гнезде воздух и тем самым снизить его температуру и влажность.
Высокая теплоемкость сотов с расплодом и большое скопление пчел содействуют поддержанию сравнительно постоянной температуры в гнезде с расплодом. В сильной семье создаются оптимальные температурные условия для развития расплода.
Режим влажности. Относительная влажность воздуха в гнезде зависит от влагосодержания и температуры воздуха окружающей среды, а также от состояния и активности пчел. При высокой внешней температуре влажность воздуха в гнезде увеличивается, и наоборот. Она колеблется от 25 до 100%. Наиболее стабильна влажность в центре гнезда и составляет 72—78%, у летка она около 63%.
Регуляция влажности в гнезде осуществляется дыхательной системой пчел. Количество воды, выделяемой пчелами, связано с потреблением корма.
При расходовании 1 кг зрелого меда пчелы выделяют 0,7 л воды. При питании жидким медом воды выделяется больше. При поступлении нектара влажность в гнезде снижается, так как при переработке нектара в мед пчелы усиленно вентилируют гнездо. Скорость удаления воздуха из улья в это время достигает 1 л в секунду. Благодаря вентиляции влажность воздуха в гнезде оказывается ниже наружной.
Газовый состав. Газовый состав в улье определяется по количеству кислорода, потребляемого семьей, и выделением углекислого газа. Состав воздуха в семье в зависимости от сезона года неодинаков. В весенне-летний период, когда идет выращивание расплода, в гнезде содержится максимальное количество расплода и минимальное — углекислого газа В это время содержание углекислого газа в центре гнезда колеблется от 0,1 до 1%, а в периферической части — от 0,05 до 1%. В конце сезона содержание его увеличивается в центральной части до 2%, а зимой — до 3—4%.
Состав газа регулируется вентилированием гнезда. При 0,3% углекислого газа гнездо вентилируют 6—7 пчел, при 8% концентрации число пчел-вентилировщиц возрастает в 20 раз. При 1,4% концентрации углекислого газа вентиляция гнезда приостанавливается.
В зимний период пчелы начинают активно вентилировать гнезда, когда концентрация углекислоты достигает более 4%. При более высокой концентрации ухудшается физиологическое состояние пчел, что отрицательно сказывается на весеннем развитии семей.
Отношение между объемом выделяемого углекислого газа и потребляемого за то же время кислорода называется дыхательным коэффициентом. Он зависит от окисляемых веществ. При углеводном питании объем выделяемой кислоты равен объему потребляемого кислорода, то есть дыхательный коэффициент равен единице. При окислении белков и жиров углекислоты выделяется меньше и дыхательный коэффициент составляет 0,79 и 0,71.
СТРОИТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Гнездо пчелы строят из воска, который вырабатывается восковыми железами в организме рабочей пчелы.
Выделение воска и строительство сотов зависят от состояния матки в пчелиной семье и поступления в улей нектара и цветочной пыльцы. При прекращении медосбора или потере матки строительство сотов прекращается.
Восковые постройки — соты — в пчелином гнезде возводятся исключительно рабочими пчелами, у которых для этого имеются соответствующие приспособления. На последних четырех брюшных полукольцах (4—7) — стернитах, в передней их части, обособляются носковые зеркальца — более светлые, тонкие участки хитина в передней части стернитов. Под восковыми зеркальцами изнутри находятся восковые железы. Это клетки подкожного слоя — эпидермиса, обычно выделяющие вещество для наружных покровов. В данном случае клетки эпидермиса, находящиеся под восковыми зеркальцами, видоизменяются в связи с новой функцией - выделением воска. Такие измененные клетки эпидермиса называют восковыми железами. Наиболее полное развитие восковых желез у пчел совпадает с периодом усиленного выделения воска при условии достаточного притока в гнездо нектара и пыльцы и наличия свободного пространства для отстройки сотов. Степень развития восковых желез зависит не только от возраста и питания, но и от сезонных условий: осенью даже у молодых пчел они не достигают того развития, которое наблюдается в весенне-летнее время.
Выделение воска начинается с образования внутри восковых желез светлых вакуолей, представляющих собой жидкий воск. Последний пропотевает сквозь тонкие поры в хитине восковых зеркалец и при соприкосновении с наружным воздухом застывает в виде тонких чешуек, называемых восковыми пластинками. Так как на каждом из последних четырех стернитов брюшка по два восковых зеркальца, то одновременно может оказаться 8 восковых пластинок. Вес одной восковой пластинки в среднем 0,25 мг, т. е. 100 пластинок весят 25 мг (в 1 кг воска содержится 4 000 000 пластинок). При условии усиленного питания пчел и невозможности использования воска на постройку восковые пластинки могут утолщаться, достигая 1 мм. Для постройки одной пчелиной ячейки требуется 13 мг воска, или около 50 пластинок, на трутневую ячейку — 30 мг воска, или 120 восковых пластинок. При отстройке сотов пчелы образуют гирлянды. Температура внутри них поддерживается на уровне 35—36°. В составе гирлянды находятся пчелы разного возраста, в том числе и пчелы-кормилицы. У части пчел, находящихся в гирляндах, на восковых зеркальцах отлагаются восковые пластинки. С помощью щеточек задних ног пластинки изымаются с восковых зеркалец и передаются передним ногам, а оттуда поступают к мандибулам. Мандибулами пчелы обрабатывают восковую пластинку, разрыхляют ее, после чего кусочек измененного воска используется для постройки сота.
Сначала пчелы отстраивают дно ячейки, затем по краю дна, имеющему очертания шестиугольника, с обеих сторон отстраиваются боковые грани ячеек. В результате сооружается сот с общим вертикальным средостением и рядами ячеек по обеим сторонам его.
В секретировании воска и строительстве сотов могут принимать участие пчелы разного возраста: у двухдневных пчел обнаружены секретирующие восковые железы; у пчел в возрасте 25 дней восковые железы оставались развитыми. Согласно наблюдениям, пчелы даже в возрасте старше двух месяцев способны секретировать воск. Восковые железы достигают наибольшего развития в возрасте от 12 до 18 дней, а после 25 дней начинается их дегенерация.
Как уже говорилось ранее, огромное значение для усиленного секретирования воска имеет питание пчел пергой или пыльцой и что у пчел, содержащихся после вылупления на углеводной диете, восковые железы не достигают необходимого развития и эти пчелы отстраивают меньше сотов, нежели пчелы, питающиеся пыльцой.
Наиболее интенсивно секретируется воск в сильных семьях, состоящих из пчел разных возрастов и имеющих молодую (не старше двух лет) плодную матку. Полноценная пчелиная семья при хорошем взятке способна выделить за летнее время 2 и более килограммов воска и отстроить не менее 10 новых сотов.
Свежеотстроенные соты белого цвета, в дальнейшем они постепенно темнеют. После вывода в ячейках молодых пчел в них остаются коконы личинок, плотно приклеенные к стенкам, а так же много испражнений; поэтому объем ячеек после вывода каждого поколения пчел уменьшается что приводит к последующему рождению мелких пчел.
ПЧЕЛИНАЯ СЕМЬЯ.
ПОЛИМОРФИЗМ.
Пчелиная семья представляет собой сложную целостную биологическую и хозяйственную единицу. Единство пчелиной семьи поддерживается комплексом взаимосвязей между ее членами. К ним относятся трофические и тактильные контакты (обмен кормом и феромонами), сигнальные звуки и движения и др. Каждый член пчелиной семьи может выполнять свои функции лишь в тесной взаимосвязи с остальными особями. Эта особенность жизнедеятельности пчелиной семьи является результатом длительного исторического развития и перехода к общественному образу жизни.
Каждая пчелиная семья имеет свои индивидуальные качества и присущие лишь ей наследственные особенности. Поэтому практически невозможно найти на пасеке совершенно одинаковые пчелиные семьи. Каждая семья в той или иной мере отличается от другой по интенсивности наращивания пчел к медосбору, темпам отстройки новых сотов и накопления в улье меда, по склонности к роению, по миролюбию, приспособленности к условиям зимовки, восприимчивости к болезням, специфическому запаху, по которому пчелы легко отличают особей своей семьи от чужой и т. Д., и которые сохраняются лишь до тех пор, пока в ней живет одна и та же матка. После замены старой матки новой изменяются и свойства пчелиной семьи, на смену прежнему поколению появляется новое поколение пчел с другими наследственными свойствами.
Размножаются пчелы в естественных условиях целыми семьями путем роения.
Пчелиная семья в период активной деятельности состоит, как правило, из одной вполне развитой самки — матки, нескольких сот (иногда тысяч) самцов — трутней и многих тысяч недоразвитых самок — рабочих пчел. В гнезде семьи в это время находятся обычно тысячи яиц, отложенных маткой, тысячи развивающихся из них личинок и куколок, а также некоторое количество кормовых запасов — меда и перги. Существование наряду с самкой и самцом еще и третьей формы — рабочих пчел, характерное для медоносных пчел и ряда других общественных насекомых (шмелей, муравьев, термитов и др.), называется полиморфизмом (полиморфизм (поли — много, морфос — форма). Подавляющему же большинству видов насекомых и всем сельскохозяйственным животным свойствен половой диморфизм (две формы – самки и самцы). Полиморфизм медоносных пчел — это результат эволюционного процесса, связанного с разделением функций между особями, объединенными в семью. В пчелиной семье матка «специализируется» только на откладке яиц и никаких других функций не выполняет. Все же работы по сбору и переработке пищи, строительству гнезда и уходу за потомством выполняют рабочие пчелы, которые в нормальной семье свободны от воспроизводства потомства, так как половая система у них недоразвита. Никакими работами в семье не занимаются и трутни, единственное их назначение — спаривание с неплодными матками.