Обмен веществ. Нормальная жизнь пчелы возможна только при правильном обмене веществ в её организме. Нарушение этого процесса приводит животное к гибели. Обмен веществ в организме пчелы проходит нормально, если она полностью обеспечена всеми питательными веществами: белками, углеводами, жирами, витаминами, минеральными солями и водой.
Обмен веществ в организме пчелы осуществляется при помощи органов пищеварения, кровообращения, дыхания и выделения. Ознакомление со строением и работой этих органов дает пчеловоду более полное представление, о том, в какой последовательности протекают в организме отдельные процессы обмена веществ и в какой взаимосвязи они находятся. Это помогает организовать правильный уход за пчелами и в конечном итоге увеличить продуктивность пасеки.
Органы пищеварения. К числу наиболее оригинальных органов пчелы, прежде всего, следует отнести органы пищеварения.
В пищеварительном канале пчелы происходит и предварительная обработка пищи, и окончательное её переваривание под влиянием ферментов желудочного и кишечного соков и секрета слюнных желез. Переваренная часть пищи всасывается стенками кишечника и поступает в кровь; непереваренная часть пищи выводится из кишечного канала в виде кала через анальное отверстие.
В различные периоды жизни пчелиной особи её органы пищеварения имеют совершенно различное строение.
Так, у личинок они приспособлены исключительно для усваивания уже вполне готовой пищи, поэтому отличаются простотой строения. У взрослой особи органы пищеварения приспособлены и для переваривания грубой пищи (перги), и для переваривания меда, длительного хранения (на протяжении всей зимы) фекальных масс, скопляющихся в большом количестве в толстой кишке. Длинная зима с её непрерывными холодами лишает пчелу возможности делать очистительные облеты. Очищать кишечник от остатков непереваренной пищи, находясь в клубе, тоже нельзя: все пчелы оказались бы перепачканными калом. Поэтому фекальные массы в большом количестве скопляются в толстой кишке (за исключением тех случаев, когда пчелы заболевают поносом).
Полноценное питание пчелы имеет большое практическое значение, так как от этого зависит и хорошее кормление расплода, а следовательно, и рост семьи. Быстрое же развитие семьи в весенний период является важнейшим фактором повышения её продуктивности.
В отличие от многих других животных, пчелы не только собирают пищевые продукты, но и основательно их перерабатывают, делая пригодными для длительного хранения. Кроме того, переработанные продукты они консервируют, запечатывая в ячейках восковыми крышечками.
Пчелы не впадают в зимнюю спячку, как многие другие насекомые (осы, шмели, шершни и т.д.). Они всю зиму проводят на сотах с медовыми запасами и поддерживают в гнезде необходимую температуру за счет поедаемого меда, образуя так называемый зимний клуб.
Процесс переработки пчелами цветочного нектара в мёд заключается в инвертировании содержащегося в нем (нектаре) тростникового сахара и в удалении излишней влаги.
Инвертирование тростникового сахара необходимо не только для того, чтобы сделать его усвояемым для пчелы, но ещё и для того, чтобы предохранить его от кристаллизации, так как закристаллизовавшийся в сотах мёд пчелы зимой употреблять в пищу не могут. Наблюдались случаи, когда при наличии в улье большого количества закристаллизовавшегося меда пчелы на зимовке умирали от голода. Весной и летом пчелы закристаллизовавшийся мёд поедают, так как имеют возможность растворять его водой, которую они для этой цели приносят в улей.
Пищеварительный тракт пчелы состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки.
Передняя кишка, начинаясь от ротового отверстия, проходит через голову и грудь в брюшную часть тела, где соединяется посредством клапана медового зобика со средней кишкой; переднюю часть кишки в свою очередь подразделяют на 1) головной отдел — глотку; 2) грудной отдел — пищевод и 3) брюшной отдел, состоящий из медового зобика и клапана медового зобика.
Медовый зобик — резервуар для собирания нектара — помещается в передней части брюшка; это маленький тонкостенный пузырь с легко растягивающимися стенками, что дает ему возможность увеличиваться в объеме при заполнении жидкостью (нектаром, медом или водой) до 55 мм3, тогда как обычный его размер не превышает 14— 16 мм3.
Так как зобик помещается в брюшной полости, то увеличение его объема во время наполнения нектаром, медом или водой вызывает увеличение брюшка, которое у пчелы имеет способность сильно вытягиваться в длину.
В стенках зобика никаких желез нет. Инвертирование тростникового сахара происходит в нем под влиянием инвертазы — фермента, выделяемого слюнными железами. В медовый зобик инвертаза поступает из глотки вместе с нектаром.
При сокращении мышц медового зобика его объем может уменьшаться, и тогда находящийся в нем инвертированный нектар поступает через глотку обратно в хоботок и складывается в ячейки.
Процесс пищеварения протекает в основном в средней кишке, являющейся желудком пчелы. Поступившая в желудок пища подвергается воздействию желудочного сока. Углеводы и белки в желудочном соке переходят в жидкое состояние и в таком виде всасываются стенками кишечника, откуда поступают в кровь. Жиры в средней кишке перевариваются неполностью; вместе с остальной частью непереварившейся пищи они продвигаются в последний отдел пищеварительного тракта — в заднюю кишку.
Задняя кишка состоит из двух отделов — тонкой кишки и толстой, иначе называемой прямой. Наибольший интерес с научной точки зрения представляет толстая кишка — она является прекрасным примером приспособляемости отдельных органов животного к его образу жизни. Только наличием такого органа можно объяснить способность пчелы к длительной зимовке, когда она бывает вынуждена проводить в улье без вылета 5—7 месяцев и дольше.
Толстая кишка представляет собой хитиновый мешочек с чрезвычайно растяжимыми стенками, где выделяется фермент каталаза. Значение каталазы как фермента, противодействующего процессу гниения, очень велико, так как пищевые остатки, находящиеся в толстой кишке, перемешиваясь с каталазой, предохраняются ею от разложения.
В системе органов пищеварения пчелы совершенно исключительное значение имеют слюнные железы. Их деятельность тесно связана с процессом переработки нектара в Мёд и с выкармливанием расплода.
Кровеносная система. У пчёл в отличие от других животных нет замкнутой кровеносной системы. Бесцветная кровь лишь часть своего пути проходит по кровеносным сосудам (сердцу и аорте), а остальной путь совершает в полости тела, омывая все его клетки.
Сердце пчелы — длинная мускулистая способная к сокращениям трубка, которая помещается между верхней стенкой брюшка и верхней диафрагмой. Оно разделяется на пять сообщающихся между собой камер, между которыми имеются клапаны.
Так как клапаны открываются в сторону головы, то и кровь они пропускают только в этом направлении, то есть от заднего слепого конца сердечной трубки к переднему, переходящему в аорту.
В сердце кровь поступает из брюшной полости через отверстия, расположенные попарно с обеих сторон каждой сердечной камеры. Эти отверстия имеют клапаны, открывающиеся снаружи внутрь. Клапаны, пропуская кровь из брюшной полости в сердце, препятствуют обратному движению крови из сердца в брюшную полость. В брюшной полости кровь, омывая пищеварительный канал, обогащается питательными веществами. Обогащенная кровь через сердце и аорту изливается в полость головы и другие части тела.
Органы дыхания. У пчелы, как и у других насекомых, в отличие от позвоночных животных кислород поступает не в кровь, а подводится густой сетью воздухоносных трубок — трахей — непосредственно к клеткам тела.
В трахеи воздух проходит через 9 пар (у трутня — через 10 пар) стигм — дыхалец, расположенных в стенках тела: 3 пары — по бокам грудных сегментов, 6 пар — по бокам брюшных сегментов (у трутня — 7 пар). От дыхалец отходят вглубь тела широкие короткие трахеи, проводящие воздух в воздушные мешки: головные, грудные и брюшные.
Источник: