Восковыделение. Строительная деятельность пчел

Биология медоносной пчелы / Восковыделение. Строительная деятельность пчел

Страница 1

Благодаря хорошо развитой способности выделять воск медоносные пчелы утратили какую-либо зависимость от постороннего строительного материала (песчинок, комочков глины, древесной и растительной массы и др.), из которого строили свои ячейки более примитивные предки современных пчел. Вероятно, продукты выделения тела пчелы служили первоначально для склеивания твердых частиц строительного материала или для обмазывания глиняных ячеек внутри, как это, например, делают мелитты или амтофоры (С, И. Малышев, 1926). Затем в процессе эволюции пчелы стали строить ячейки сота исключительно из воска, что во многом определило у них и более глубокую специализацию отдельных участков гиподермы на выделение воска. Из всех видов общественных пчел только медоносные используют для строительства сотов чистый воск, все остальные виды прибавляют к нему различные материалы, в частности смолистые вещества. Следовательно, строительство сотов и потенциальные возможности пчел по восковыделению теснейшим образом связаны с физиологическим состоянием восковыделительных желез.

Рис. 49. Восковыделительные железы рабочей пчелы:

А - продольный разрез брюшка; Б - поперечный разрез брюшка; В - стадии развития восковыделительной железы; Г - шестой стернит брюшка; вж ~ восковыделительные железы; к - карман; pl~p3 - развивающиеся клетки; 61, 62 - стадии дегенерации; вз - восковые зеркальца; в - волоски

ВОСКОВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

Восковыделительные железы (рис. 49) расположены у пчел на четырех стернитах брюшка (кроме двух первых). У матки и трутня во сковыделительные железы отсутствуют.

Первое полное и глубоко научное описание анатомического строения восковыделительных желез пчел, снабженное прекрасно выполненными рисунками, принадлежит профессору Г. А. Кожевникову (1900).

Железы слагаются из железистых клеток гиподермального происхождения. Снаружи к каждой из них подходят тончайшие трахеи, что указывает на интенсивный обмен веществ в клетках, выделяющих воск.

Стернит, содержащий железу, имеет два прозрачных участка хитина — восковые зеркальца неправильной пятиугольной формы. Зеркальца окаймлены утолщенным хитиновым ободком. В железистых клетках, выстилающих с внутренней стороны восковые зеркальца, вырабатывается воск — сложное вещество, в состав которого входит около 300 различных соединений. Воск благодаря его избирательной проницаемости просачивается сквозь хитин и разливается по поверхности зеркалец. Под влиянием более низкой температуры на внешней поверхности пластинки и соприкосновения с воздухом воск быстро застывает. В результате образуются тонкие, почти прозрачные восковые пластинки, из которых пчелы строят соты. У пчелы восемь восковых зеркалец, поэтому одновременно может формироваться восемь восковых пластинок.

Наружные края стернитов своими концами прикрывают начало стернитов последующих сегментов. В результате такого размещения стернитов под каждым из них создается как бы карман, в который помещаются выделившиеся восковые пластинки. Средняя масса одной восковой пластинки около 0,25 мг. Для выделения 1 кг воска требуется около 4 млн. восковых пластинок.

У пчел, только что вышедших из ячеек, клетки, выстилающие восковые зеркальца, не отличаются от соседних клеток, выстилающих кутикулу. С первых дней жизни пчелы клетки восковыделительных желез начинают расти в высоту. Ядро в таких клетках всегда расположено в верхней части. Максимально развитая клетка имеет колбообразный вид. Внутри такой клетки имеются вакуоли, наполненные жидким воском. При благоприятных условиях, складывающихся в семье (большое количество разновозрастных пчел, обильное питание пчел медом и пергой, принос нектара и пыльцы), восковые пластинки можно обнаружить у пчелы 3—5-дневного возраста. Высота клеток восковых желез, увеличиваясь с возрастом, достигает наибольшего развития у пчел весенне-летней генерации к 12-му дню и удерживается на высоте до 18-го дня жизни. В этом возрасте у пчел клетки железы достигают в высоту 60—90 мкм, а иногда 140 (в состоянии покоя высота клеток не превышает 24—26 мкм). После того как пчела переходит к полевым работам, клетки восковыделительных желез дегенерируют и к 21-му дню жизни достигают уровня 1—3 дней. У старой пчелы они уже не отличаются от соседних клеток гиподермы. Пчелы — сборщицы нектара и пыльцы, как правило, воска не выделяют и не строят соты, хотя известно, что железы у этих пчел могут вторично развиваться за счет жирового тела. Так, если полноценную семью лишить молодых пчел и гнезда, то у старых пчел вновь начинают развиваться восковыделительные железы и они могут строить соты. Однако у старых пчел пни не достигают такого уровня развития, как у молодых, вследствие чего они значительно меньше выделяют воска и их возможности по строительству сотов ограничены.