Морфогенетические особенности популяций Apis mellifera Перемышльского и Дзержинского районов Калужской области

В передней части головы, над верхней губой, прикреплены  парные усики. Каждый из них состоит  из основного членика и жгутика. У трутня жгутик состоит из 12 члеников, у рабочей пчелы и матки - из 11. Членики соединены между собой мягкими перепонками, что обеспечивает подвижность усиков. В полости усика проходит нерв от обонятельной доли мозга, а на его поверхности расположены многочисленные органы осязания (волоски) и обоняния (перовые пластинки).

Грудной отдел

Грудь пчелы состоит  из четырех отделов (трех члеников и  промежуточного сегмента), каждый из которых  образован из спинного и брюшного полуколец. Первый из них (переднегрудь) - самый маленький - соединен тонкой хитиновой пленкой с головой, в результате чего пчела может совершать движения головой при сборе нектара и пыльцы и при строительстве сотов. Второй членик (среднегрудь) наиболее сильно развит. Спинная часть его называется щитком. На этот щиток наносят краску при мече-нии маток и пчел. Третий членик (задне-грудь) имеет связь со среднегрудью в виде узкого кольца. Четвертый (промежуточный сегмент) своим изогнутым спинным полукольцом прикрывает заднюю часть груди, а его небольшое брюшное полукольцо образует переднюю часть брюшной поверхности стебелька, соединяющего грудь с брюшком. С боков груди расположено по три грудных дыхальца (стигмы), через которые происходит обмен газов между грудными воздушными мешками и наружным воздухом.

Брюшной отдел

Брюшко рабочей пчелы  и матки состоит из шести члеников, трутня - из семи. Каждый из члеников образован двумя полукольцами: большим спинным (тергит) и малым брюшным (стернит). Тергиты образуют спинную и боковую стенки брюшка, а стерниты - нижнюю. Первый членик брюшка по своему строению отличается от остальных тем, что его передняя часть сужена и превращена в брюшной стебелек, при помощи которого брюшко подвижно соединяется с грудью. Все членики брюшка соединены между собой тонкой хитиновой пленкой, что придает брюшку подвижность и возможность изменять его объем. Это необходимо для того, чтобы обеспечить нормальную работу органов, которые находятся в брюшной полости, поскольку их деятельность связана с изменением объема (наполнение медового зобика нектаром, каловая нагрузка задней части кишечника, дыхание и т. д.). По внешнему виду трудно определить размеры пчел. При полном зобике или толстой кишке пчела кажется намного крупнее, чем при пустом брюшке, когда членики втянуты друг в друга (Черевко, Аветисян, 2007).

 

Органы движения

Ножки

Ножки служат пчеле опорой, средством передвижения, органами для чистки тела, а у рабочих пчел, кроме всего этого, они приспособлены для собирания пыльцы, формирования обножки и ее переноса в улей. У пчелы три пары ножек, прикрепленных к груди. Каждая из них состоит из пяти члеников тазика, вертлуга, бедра, голени и лапки. Лапка, в свою очередь, состоит из пяти члеников.

Все членики соединены  друг с другом тонкой хитиновой пленкой, что обеспечивает высокую подвижность  ножек.

Тазик - это отдел ножки, сочлененный с телом; в месте сочленения тазика с грудью находится впадина. Тазик вместе с плейритом образует туловищное соединение, которое позволяет конечности двигаться вперед и назад.

Вертлуг - маленький членик, который подвижно соединен с тазиком сочленением с вращательным суставом, обеспечивающим передвижение ножки вверх и вниз, а также до некоторой степени вперед и назад, и малоподвижно с бедром.  

 Бедро - круглая часть ножки. Сочленение бедра с голенью (называется коленным) дает возможность ножке распрямляться, но не позволяет ей перегибаться в обратную сторону.

Голень приблизительно равна по длине бедру, но отличается по ширине на   передних, средних и задних ножках   (Лебедев, Билаш,  1991).

Передние ножки. Они меньше других и наиболее подвижны. На внутреннем крае первого членика лапки передней ножки имеется полулунная выемка, усаженная короткими, наподобие гребня хитиновыми щетинками. Против выемки находится отросток – клапан с дополнительной пластинкой, отходящей от заднего конца голени. Вкладывая усик (антенну) в выемку и прикрывая его отростком, пчела протягивает усик назад и вперед. При этом гребнем выемки очищается его наружная поверхность, а посторонние частицы с внутренней стороны соскабливаются дополнительно пластинкой клапана. Аппарат для чистки усиков имеется у всех особей пчелиной семьи. Кроме того, первый членик, лапки покрыт длинными волосками, образующими пыльцевую щеточку, используемую для чистки ротовых частей, а также для сбора пыльцы с передней части тела   (Кузьмичев, 2009).

Средние ножки. Они могут двигаться только взад и вперед по вертикальной оси. На внутренней стороне в нижней части голени имеется игловидный отросток, который называется шпорцем. Представляет он собой хитиновую палочку. Шпорца служит для складывания пыльцы в ячейку. Имеется только у рабочей пчелы.

Задние ножки. Они более подвижны, чем средние. С их помощью рабочая пчела приносит в улей пыльцу, прополис. Голень задней ноги медоносной пчелы расширена и ее наружная сторона имеет гладкую вогнутую поверхность, окаймленную жесткими длинными волосками

 

Рис. 4 Ножки рабочей  пчелы

(А - передняя ножка; Б - средняя ножка; В ~ задняя ножка; в - вертлуг; т -тазик; б — бедро; г — голень; кл — клапан для чистки антенны; вз — выемка для чистки антенны на первом членике лапки; л - лапка; кг - коготки; шп -шпорце для сбрасывания обножки; кз - корзиночка для сбора пыльцы; 1-5 -членики лапки)

 

 

 

 Желобок, тянущийся по всей поверхности голени, называется корзиночкой. В ней укладывается обножка (комочек пыльцы) при работе пчелы на цветках. К вершине голени корзиночка расширяется. Несколько отступая от волосков, на дне корзиночки имеется один большой волос, изогнутый к входу. По самому краю голени расположен ряд острых длинных зубцов, образующих гребень. Расширенную форму имеет и первый членик лапки. С внутренней стороны на нем находится 10–12 рядов тонких щетинок, носящих название щеточки. Щеточка, так же как и корзиночка, необходима пчеле при сборе пыльцы. Кроме того, щеточками задних ножек пчелы извлекают восковые пластинки с восковых зеркалец брюшных полуколец. Первый членик лапки (пятка) причленен к голени не всем основанием, а только его передним углом. В результате этого членик может совершать маятникообразные движения. Пространство между голенью и пяткой называется щипчиками. Все описанные выше приспособления служат для сбора пыльцы, поэтому ни трутень, ни матка их не имеют (Кузьмичев,  2009).

Крылья

Крыльев у пчелы две  пары — передняя и задняя. Передняя пара больше и сильнее задней; прикрепляется  она ко второму членику груди. Вторая пара крыльев прикрепляется к третьему членику груди  (Тарасов,  2007).

И передние, и задние крылья устроены, в основном, одинаково: каждое крыло состоит из системы жилок (особых прочных утолщений), являющихся как бы его скелетом, и тонкой натянутой между жилками перепонки, которая, собственно, и является несущей поверхностью крыла. Все насекомые, имеющие такое строение крыла — в том числе и пчелы, — называются перепончатокрылыми. В основании каждого крыла заложена сложная система маленьких хитиновых пластинок, имеющих существенное значение при полете. Эти пластинки при механическом воздействии на них легко смещаются, в результате чего крылья делаются непригодными для полетов. Это надо помнить при обращении с молодыми неплодными матками, которым крылья необходимы для брачных полетов (Тарасов,  2007).

На переднем крае заднего  крыла находятся крючочки (зацепки), число которых у рабочей пчелы  колеблется между 15 и 27, а на заднем крае переднего крыла — складочка, за которую зацепляются крючочки заднего крыла во время полета. Только лишь сцепившись между собой, крылья получают возможность выполнять свое назначение; в это время они представляют один аппарат, действующий как единое целое.

В спокойном состоянии  крылья не сцеплены, а располагаются  вдоль брюшка одно над другим. Такое  положение крыльев дает возможность пчеле более или менее свободно передвигаться по узким промежуткам между сотами, а также проползать сквозь узкие отверстия летков; в то же время крылышки, находясь в спокойном состоянии, т. е. располагаясь вдоль брюшка, предохраняются этим от механических повреждений, всегда возможных в узких проходах улья.

Но всё же, несмотря на эти меры предосторожности, крылышки при постоянном задевании их о  соты, стенки улья и другие твердые  предметы быстро изнашиваются.

Крылья приводятся в  движение очень сильными мускулами, находящимися внутри второго и третьего члеников груди. Сложные движения крыльев при полете являются комбинацией более простых движений вверх и вниз, правильно чередующихся с их вращательными движениями. Кончик крыла при полете пчелы описывает фигуру, напоминающую собой вытянутую цифру 8. Количество вертикальных взмахов крыла очень велико: пчела делает 190-440 взмахов в секунду  (Тарасов,  2007).

 

1.3 Породообразовательный процесс и характеристики пород пчел

 

Основной структурной единицей в системе живых организмов, качественным этапом их эволюции является вид, хотя до сих пор нет его строгого общепринятого определения. Обычно под видом понимают совокупность популяций, способных к скрещиванию с получением плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, имеющих ряд общих морфофизиологических признаков, сходную норму реакции на биотические и абиотические факторы среды — это генетически замкнутая структура. Межвидовое скрещивание или невозможно, или продукты его не способны к дальнейшему воспроизводству (Кривцов, Бородачев, 2008).

Род настоящие пчелы (Apis) объединяет четыре вида: большая индийская пчела (Apis dorsata), малая индийская пчела (Apis floreа), средняя индийская пчела (Apis cerana), обитающие в Юго-Восточной и частично в Центральной Азии, и, наконец, четвертый вид — пчела медоносная (Apis mellifera). Некоторые ученые склонны выделять среди первых трех видов несколько подвидов. Как следует из определения, все перечисленные виды пчел генетически закрыты и между собой не скрещиваются.

Рис. 5 Отличие жилкования заднего крыла индийской пчелы (Apis floreа) и медоносной пчелы (Apis mellifera) (Алпатов, 1948)

Применительно к пчелам В.Робертс и О.Маккензен считают, что большие группы пчел, населяющие обширные регионы с определенными условиями климата и медосбора, устойчиво передающие в поколениях свои морфофизиологические особенности и хозяйственно полезные признаки, следует называть зоологическим термином «раса», хотя и допускают наличие бессознательного влияния человека на процесс их образования.

Профессор Ф.Руттнер пишет, что географические расы, популяции  есть результат исключительно естественного  отбора, и выделяет во всем мире 25 таких  рас, называемых в России породами.

Различают породы примитивные, сложившиеся при бессознательном искусственном отборе и определяющем влиянии естественного отбора. Они хорошо приспособлены к местным условиям, мало изменчивы, выносливы и малопродуктивны. Именно примитивными породами пчел Г.А.Аветисян (1958) предложил называть их естественные группы, отличающиеся суммой хозяйственно полезных признаков, имеющих определенный ареал и приспособленных к определенным природно-климатическим и медосборным условиям. Здесь мы прослеживаем полную аналогию с географическими расами в интерпретации западных ученых (Кривцов, Бородачев, 2008).

В зоотехнии выделяют также  переходные и заводские (культурные) породы. Они отличаются меньшей устойчивостью, но богатой наследственностью. Породы имеют структурные элементы —  линии, семейства, породные типы. Таким образом, говоря о породах пчел (среднерусской, серой горной кавказской, карпатской), районированных в России, мы должны иметь в виду, что это аборигенные, примитивные породы. Генофонд примитивных пород — база для творческой работы. В таблице приведены усредненные показатели признаков пород пчел, районированных в России (Кривцов, Бородачев, 2008).

 

Серая горная кавказская порода (Apis mellifera caucasica), обитающая в районах Кавказа, характеризуется высокой предприимчивостью в отыскании источников медосбора, способностью ограничивать выращивание расплода и вследствие этого использовать малый медосбор, отличается слабой ройливостью, миролюбием, большой длиной хоботка, позволяющей эффективно работать на опылении бобовых культур, в частности, клеверов

Желтая кавказская (Apis mellifera remipes), сформировавшаяся в условиях мягкого климата Закавказья и Северного Кавказа, приближается по ряду признаков к серой горной кавказской, но отличается более сильной ройливостью (Кузьмичев, 2008).

Украинская  степная пчела (Арis mellifera acervorum). Населяет территорию Кировоградской области Украины и граничащие с ней районы. Названия-синонимы этой породы: южнорусская, херсонская. По происхождению она представляет южную ветвь среднерусской породы (Скориков, 1936), испытавшую определенное влияние с запада карпатской породы (Губин, 1969).

Краинская (Apis mellifera carnica), сформировавшаяся в районе юго–восточных Альп, характеризуется миролюбием, ранним весенним развитием и вследствие этого эффективным использованием раннего медосбора, слабой ройливостью, высокой миграционной способностью.

Желтая итальянская (Apis mellifera ligustica), происходящая из Италии, в настоящее время имеет широкое распространение и отличается самой высокой яйценоскостью маток, устойчивостью к акарапидозу, высокой предприимчивостью в отыскании источников медосбора (Кузьмичев, 2008) .

1.3.1 Породы пчел разводимые в Калужской области

В Калужской области  разводятся пчелы пород: среднерусская  и карпатская, а также помеси 1-го поколения от их промышленного (или переменного) скрещивания (Кузьмичев, 2008).

Среднерусская (среднеевропейская, темная лесная). Наряду с немецкой, голландской, британской и другими европейскими породами составляет суперпороду Apis mellifera mellifera L. В результате естественного расселения, состоявшегося вслед за последним обледенением Европы, пчелы этой породы распространились по центральной части России до Урала. На север европейской части и за Урал, то есть в Сибирь, куда они были завезены человеком.