Существование пчелиных семей обуславливается способностью пчел поддерживать относительно постоянные условия жизни в гнезде. Это достигается активным регулированием температуры, влажности, воздухообмена и питания. Эти способности пчел должны быть хорошо изучены для правильного содержания семей и своевременной помощи, при необходимости.
Необходимая температура в гнезде поддерживается за счет выделения тепла пчелами в результате расходования углеводов, т.е. меда. Энергия меда используется для получения тепла в лётных мышцах, механизм которых полностью не установлен. Одним из предположений является то, что теплота образуется без совершения механической работы, а по-другому, что мускулы совершают титанические сокращения, которые заставляют мускулы вибрировать.
Повышение и поддержание необходимой температуры зависит от количества пчел в семье. Например, группа из 500 особей уже в состоянии активно регулировать температуру, когда она повысится выше 33 оС или упадет ниже 18 оС. В семьях, насчитывающих более 5000 пчел, пчелы регулируют температуру во всем диапазоне от 0 до 40 оС. При нормальной силе семьи эффективная регулировка температуры происходит в еще более широком диапазоне. Когда там нет расплода, температура в гнезде находится между 14 и 32 оС, и это зависит от вешней температуры. Если она находится между 15-ю и 26-ю оС, а в гнезде она на 0,5о выше, а при 30-34 оС – только на 0,2 оС. Когда внешняя температура достигает 40-45 оС, пчелы поддерживают 34-35 оС.
Наиболее экономичная температура при лабораторных условиях (несколько групп с одинаковым количеством пчел и меду помещают в камеры с различной температурой) является около 20-25 оС. Также установлено, что чем семья сильнее, тем меньше расходуется меду относительно одной пчелы.
При выводе расплода семья поддерживает около него постоянную температуру около 34 оС, с колебаниями в пределах 0,5-1,0 оС. На границе между расплодом и остальной частью сотов, колебания больше, и там температура может падать до 30 оС. На незанятых расплодом мотах она колеблется еще больше. Там температура движется в пределах в границах от 25 до 30 оС, и зависит от вешней температуры.
Регулировка температуры
Регулировка температуры – удивительно точный, сложный и все еще не до конца изученный процесс. Пчелы способны реагировать на изменение температуры с точностью порядка 0,25 оС. Опытным путем установлено, что при 34 оС пчелы возле расплода возбуждаются, и начинают вырабатывать тепло. При 34,4 оС этот процесс прекращается, а при 34,8 оС возникает обратная реакция – охлаждение гнезда.
Более подробно это протекает так. Местное повышение температуры возле расплода воспринимается находящимися там пчелами, и они начинают вентилировать. Если этого окажется недостаточно, то они возвращают капельку содержимого медового зобика (которое у внутриульевых пчел содержит до 60% воды), и с помощью хоботка расстилают его тонким слоем. При одновременном участии тысяч пчел создается большая поверхность испарения, и температура снижается.
Одновременно с этим за несколько минут повышается концентрация сахаров в медовом зобике у пчел, находящихся в зоне перегрева. Это вынуждает этих пчел обращаться к соседним пчелам. В ответ на протягивание хоботка те передают им свою жидкость из медового зобика, имеющую более низкую концентрацию сахаров. Так из центра перегрева к периферии концентрация содержимого медового зобика повышается. Таким способом существующие резервы воды перемещаются к центру перегрева.
Концентрация сахаров на периферии также возрастает. Когда запасы жидкого корма исчерпываются, пчелы с протянутыми хоботками выходят из летка и встречают тех, которые приносят нектар с поля. Так количество пчел-приемщиц нектара резко увеличивается, так как при этом возрастает потребность в жидком нектаре, а пчел, которые несут более концентрированный нектар, они избегают (в нормальной ситуации – наоборот). Особенно быстро ульевые пчелы принимают воду, приносимую пчелами-водоносами: по 3-4 пчелы одновременно могут всасывать воду из ложечки хоботка пчелы-водоноса. Они, в свою очередь, возбуждаются, и, освободившись от воды, энергично начинают исполнять вербовочные танцы, после чего вылетают снова. А принесенная вода путем пищевых контактов передается в центр гнезда. Там пчелы размещают ее по стенкам ячеек или выделяют в виде капельки на кончике хоботка. Другими словами, увеличивают поверхность испарения.
С преодолением перегрева в улье вода теряет свою значимость. Пчел-водоносов уже не встречают на летке, и им приходится самим искать пчел-приемщиц. Если время, необходимое для передачи воды, становится свыше 60 сек, вылеты за водой уменьшаются. При задержке водоносов в улье более 3-х мин без разгрузки, они практически прекращают посещать источник воды. Существует прямая зависимость между количеством вылетов за водой и продолжительностью передачи ее ульевым пчелам. Очень быстрое освобождение водоносов от принесенной ими воды является информацией о том, что семья испытывает острую нужду в тех, кто ее приносит. Таким способом семья направляет за водой тех пчел, которые способны быстрее ее принести. Интересно и то, что воду носят пчелы, которые вообще не были в зоне перегрева. Семья действует как единый организм, которому нужно понизить температуру.
А каков механизм обратного процесса – при понижении внешней температуры. Когда в улье есть расплод, в улочках над ним образуется тонкая корка из плотно сидящих пчел, которые своими телами задерживают тепло. Это самый простой способ сохранения тепла.
В конце осени, при понижении температуры ниже 10-14 оС пчелы начинают собираться в клуб. Почему именно в клуб? Потому что на единицу объема приходится самая маленькая площадь поверхности, а, следовательно, поверхность теплопотерь будет самая низкая.
Устройство клуба следующее: на поверхности имеется плотная оболочка из нескольких слоев пчел, которые расположены, подобно черепице. При очень низких температурах этот слой уплотняется, и наружные пчелы даже могут замерзнуть. Температура в нем около 6-10 оС, а на груди самих пчел – не ниже 20 оС. Существование такой разницы до сих пор не объяснено. В каждом зимнем клубе (в его середине) есть одна зона на границе между пустыми и полными ячейками, в которой температура выше, порядка 28-30 оС. Она называется высокотемпературным центром.
Между ним и внешней оболочкой располагается основная масса пчел, которые занимают межрамочные пространства и свободные ячейки в сотах. Так образуется теплоизоляционная оболочка клуба. Температура в ней составляет 10-25 оС. При понижении температуры клуб сокращается за счет пустых ячеек и расстояния между пчелами. Когда эта реакция исчерпает эти возможности терморегуляции, выработка тепла в температурном центре увеличивается, и оно распространяется в стороны.
Как было сказано выше, регулирование температуры при перегреве происходит за счет пищевых контактов. Важной особенностью зимнего питания – отсутствие пищевых контактов. Это определено с помощью одного оригинального опыта, при котором мед в каждой улочке был предварительно подкрашен в определенный цвет. После помещения рамок с таким медом в улей, пчел медленно охлаждали. Отсутствие в медовых зобиках меда с промежуточными окрасками оказывает, что на практике отсутствует обмен кормом между пчелами.
С другой стороны, большая часть пчел располагается на пустых сотах. Как тога они питаются? Единственно возможным способом – каждая пчела периодически продвигается к меду, и это происходит в объеме температурного центра. Это же относится и к тем, которые сидят на участках с медом. При зимнем питании пчелы берут мед только на границе между полными и пустыми ячейками. Перемещение пчел с периферии к центру происходит без видимых причин, не выявлена ритмичность, и пчелы пребывают там различное время – до 12 часов.
Сам механизм терморегуляции пока неизвестен. Считается, что основное тепло выделяется тепловым центром. Однако нет никакой прямой информации о температуре во внешних слоях. Наиболее достоверным кажется объяснение так называемой количественной модели терморегуляции. Основой ее считается то, что терморегуляция является совокупным результатом действий отдельных пчел, которые своим поведением и физиологически регулируют температуру своего тела. При этом каждая пчела старается сама для себя.
Пламен Христов
«Пчели» № 1/09
Пер. с болг. В. Ефимов
