ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЧЕЛ, ИДУЩИХ В ЗИМУ

Отмеченные различия в выращивании расплода пчелами в период подготовки их к зимовке определяют глубокие физиологические различия в состоянии пчел летней и осенней генераций.
Установлено, что пчелы осенней генерации более крупные, большей массы. Молодые пчелы осенней генерации усиленно питаются пергой, не принимают участия в сборе, переработке корма и выращивании расплода, что способствует накоплению в их теле резервных питательных веществ. Особенно увеличивается у пчел осенью количество сухого вещества в теле (табл. 20).

Многие ученые, определяя устойчивость насекомых к низким температурам, особое значение придают изменению содержания воды в теле, так как оно во многом определяет уровень и направленность обмена веществ (П. Лозина-Лозинский, 1972; Р. Ушатинская, 1957). Установлено, что у большинства видов одиночных насекомых подготовка к зиме связана с частичной дегидратацией организма, вызывающей резкое снижение интенсивности обменных процессов и общее угнетение жизнедеятельности, в результате чего повышается устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов. При подготовке к зимовке также происходит частичная дегидратация организма медоносных пчел, что повышает их холодостойкость (Я. Л. Шатун, 1969).

Из данных табл. 20 видно, что наибольшие различия в содержании воды в теле отмечены у пчел Дальнего Востока и Рязанской области; наименьшие - у южных пчел из Узбекистана, где зимы сравнительно теплые и непродолжительные.

Существенные различия по этому же показателю наблюдаются у пчел разных резко различающихся по зимостойкости пород (табл.21).

Наименьшее количество воды в теле отмечено у высокозимостойких среднерусских пчел, а наибольшее у слабозимостойких пчел серой горной кавказской породы. Кроме того, и у среднерусских, и кавказских пчел отмечена более высокая дегидратация организма в семьях, выживших зимой, по сравнению с погибшими.

Установлено, что пчелы, выращенные осенью в слабой семье, менее устойчивы к неблагоприятным факторам зимовки, в их теле содержится больше воды по сравнению с пчелами сильных семей. Хуже всего зимуют семьи, в которых рабочие пчелы отличаются увеличенным содержанием воды.

Следовательно, снижение содержания воды в теле пчел в период подготовки их к зимовке следует рассматривать как приспособление, обеспечивающее повышение устойчивости к кратковременному переохлаждению.

Е. К. Еськов (1983), изучая механизм устойчивости пчел к переохлаждению, определял температуру максимального переохлаждения, ниже которой начинается кристаллизация жидкостей. Для выявления роли воды, содержащейся в теле, была отмечена точка кристаллизации у пчел. После этого пчел высушивали до постоянной массы. Перед высушиванием их разделили на три группы в соответствии с температурой кристаллизации: первая - с температурой от -6 до -8°С; вторая - с температурой от -8,1 до -9,0°С; третья - от -9,1 до -11°С.

Содержание воды в теле пчел определяли по разности их масс до и после высушивания. Установлено, что минимально содержание воды в теле было у пчел, с температурой максимального переохлаждения ниже -9,1° С

В период подготовки пчел к зимовке происходят изменения состояния внутренних органов: гипофарингеальных желез, жирового тела и яичников. Так, у пчел осенней генерации гипофарингеальные железы и жировое тело в 2-2,5 раза сильнее развиты, чем у пчел летней генерации.

Степень развития жирового тела, как и гипофарингеальных желез, определяет физиологическое состояние осенних пчел. Так, между продолжительностью жизни и степенью развития жирового тела имеется прямая корреляционная связь. Пчелы в процессе подготовки к зимовке приобретают способность долго жить и переносить неблагоприятные условия зимы. М. В. Жеребкин, Я. Л. Шагун (1969) пришли к выводу о том, что пчелы в процессе подготовки к зимовке приобретают признаки физиологически молодых пчел, которым свойственно сильное развитие гипофарингеальных желез и жирового тела.

Благополучно перезимовывают, а весной интенсивно выращивают расплод пчелы, родившиеся в августе и в первой половине сентября. Продолжительность жизни августовских пчел наивысшая. Эти пчелы являются физиологически молодыми, так как они не участвуют в сборе корма, его переработке и в выращивании расплода осенью.

Так, Э. Потейкина (1961) установила, что пчелы, кормившие расплод осенью, идут в зиму физиологически более изношенными по сравнению с пчелами, не кормившими расплод. Пчелы, потратившие свои силы осенью на выкармливание расплода, почти полностью погибают за осенне-зимний период.

Заболевание пчел нозематозом вызывает дегенерацию гипофарингеальных желез, жирового тела, а это приводит к ранней гибели пчел.

Л. И. Перепелова (1936) проследила за пораженностью нозематозом пчел различных сроков вывода (июльского и августовского). Ею установлено, что молодые пчелы меньше поражаются нозематозом, чем старые, физиологически изношенные пчелы. В исследованиях М. В. Жеребкина (1975) разобран защитный механизм средней кишки молодых пчел. В средней кишке пчелы обнаружен фермент хемозин, который принимает участие в формировании перитрофической оболочки, предохраняющей организм от неблагоприятных факторов и, в частности, от проникновения в эпителиальные клетки болезнетворных микроорганизмов. Наиболее активен фермент у молодых пчел в возрасте 9-12 дней, у более старых его активность значительно падает. Активный фермент молодых пчел формирует относительно прочную перитрофическую оболочку, сквозь которую трудно проникнуть спорам ноземы. Старые пчелы из-за ослабления активности фермента легко заболевают нозематозом.

Увеличение массы и сильное развитие некоторых внутренних органов пчел осенью связаны с накоплением в их организме запасных питательных веществ  (жира, гликогена и др.), используемых зимой и главным образом весной будущего года.

Установлено, что осенью у пчел накапливается значительное количество жира в организме. В голове и груди оно возрастает у зимних пчел в 5-7 раз, в брюшке - в 2 раза. Количество гликогена увеличивается в груди на 69%, в брюшке - на 85%. У северных пчел жира и гликогена откладывается больше, чем у южных. Много белка откладывается у зимних пчел в жировом теле брюшка (больше на 32— 48%) и голове (на 11—30%). Между количеством белка, содержащимся у пчел осенью, и зимостойкостью наблюдается прямая зависимость.

У пчел в зимний период изменяется и тип дыхания. Если у летних пчел-основные процессы образования тепла совершаются при участии окислительных ферментов оксидаз, разлагающих в клетках тела сахара с использованием кислорода воздуха, то у зимних - возрастают процессы обмена веществ при участии ферментов дегидрогеназ, которые используют кислород, связанный с жиром, накопленным в теле пчел с осени. Смена типа дыхания связана с большим скоплением пчел в плотном клубе, куда затруднен свободный доступ кислорода. Замена аэробного обмена анаэробным и степень этой замены во многом определяют выживаемость насекомых в зимний период.

В заднем отделе кишечника у пчел осенней генерации значительно возрастает активность фермента каталазы, играющей большую роль в окислительных процессах организма и консервировании экскрементов, накапливающихся в течение зимы. Активность фермента во время зимовки возрастает по мере накопления каловых масс в прямой кишке. У слабозимостойких южных пчел защитный механизм в прямой кишке менее выражен, чем у более зимостойких северных пчел. Приблизительно в 2 раза меньше каталазная активность ректальных желез у пчел южного происхождения. В условиях относительно теплой зимы они имеют возможность производить - очистительные облеты, в результате прямая кишка не перегружается каловыми массами. Быстро падает активность каталазы и нарушается функция ректальных желез у пчел, больных нозематозом. Поедание пчелами в зимний период падевого меда также нарушает функцию ректальных желез.