Биология на пчелното семейство: майка, работнички и търтеи

Пчелното семейство е едно цяло: хиляди насекоми, които не могат да живеят сами, но всяко от тях знае своята работа. В един кошер има три различни форми индивиди: пчелна майка, пчели работнички и търтеи. Те се различават по тяло, по задачи и по численост, а нито една от тях не издържа дълго извън семейството, затова медоносните пчели се наричат обществени, или социални, насекоми. В тази статия минаваме през биологията на пчелното семейство по реда на живота: как се развива пчелата, какво прави майката, как работят работничките и каква е ролята на търтеите.

Накратко

• В едно семейство има една майка, в разгара на лятото до 60 000–70 000 работнички и от няколкостотин до няколко хиляди търтеи.
• От снасянето на яйцето до излюпването минават около 16 дни при майката, 21 при работничката и 24 при търтея.
• През най-активния период майката снася 1500–2000 яйца на денонощие и може да живее 4–5 години, но е най-продуктивна през първите две-три.
• Работничките вършат цялата работа и направляват семейството: храната, която получава личинката, решава дали от нея ще излезе работничка или майка.
• Търтеите оплождат младите майки, а в края на лятото пчелите ги изгонват от кошера.

Кой кой е в пчелното семейство?

Разликата между трите форми започва още с размера и стига до работата, която върши всяка от тях.

• пчелната майка е една в семейството, най-едра от трите, с тяло 20–25 мм, и единствената, която снася яйца за цялото семейство;
• работничките са женски индивиди с недоразвита полова система, дълги 12–14 мм, и са най-многобройни в кошера;
• търтеите са мъжките индивиди, с по-дебело тяло, дълго 15–17 мм, и в едно семейство са от няколкостотин до няколко хиляди.

Тази многоформеност се нарича полиморфизъм и е резултат от строгата специализация, която се е изградила в пчелното семейство през дългата му еволюция. Трите форми са тясно свързани и зависят една от друга: майката не може без пчелите, а пчелите не могат без майката.

Развитие на пчелата: от яйцето до излюпването

Майката, работничката и търтеят минават през едни и същи стадии: яйце, личинка, предкакавида и какавида. Яйцата, личинките и какавидите заедно се наричат пило. Яйцата и личинките са откритото пило, а какавидите, които пчелите вече са запечатали, образуват запечатаното пило.

Яйцето

Майката снася яйца само в килийки, които пчелите предварително са почистили и излъскали с тънък слой прополис. Преди да спусне коремчето си, тя пъха глава в килийката и я опипва с антените. После снася по едно яйце и го залепва с единия му край за дъното. Яйцето е бисерно бяло, продълговато и леко извито, дълго около 1,5–1,6 мм. Рано през пролетта и есента яйцата са по-едри, отколкото през юни, когато майката снася най-усилено. В продължение на три дни вътре се формира зародишът на бъдещата личинка и в края на третия ден тя се излюпва.

Личинката

Личинката е стадият на най-бърз растеж. При майките той трае около 5 дни, при работничките 6, а при търтеите 7. В началото всички личинки получават от младите пчели кърмачки млечице, секрет на горночелюстната и глътъчната жлеза, богат на лесно усвоими вещества и биостимуланти.

През третия ден пчелите добавят към храната на работническите и търтеевите личинки кашица от мед и цветен прашец, която смесват в медовата си гушка, а от четвъртия ден млечицето се заменя изцяло с нея. Личинките, от които ще излязат майки, се хранят обилно само с млечице през целия период. Именно това ги превръща в полово развити женски индивиди, пчелни майки. Докато личинката расте, пчелите постепенно удължават стените на маточника около нея.

Грижата е внимателна: пчелите кърмачки посещават една личинка средно по 1300 пъти на ден, или около 10 000 пъти през целия ѝ личинков период. Несмлените остатъци от храната не се изхвърлят в килийката, а се трупат в средното черво, така че добавената храна не се замърсява.

Резултатът е стремителен растеж. Работническата личинка тежи 0,1 мг при излюпването и около 150 мг при запечатването, тоест за 6 дни масата ѝ се увеличава 1500 пъти. Майчината личинка достига около 340 мг, а търтеевата около 360 мг. Докато расте, личинката сменя кожицата си четири пъти. При всяко линеене почти спира да се движи и да се храни за около 30 минути, а съблечените кожици падат на дъното на килийката.

Какавидата и излюпването

В края на личинковия период личинката престава да се храни и се изправя с глава към отвора на килийката. Пчелите я запечатват с поресто капаче от восък и цветен прашец, през което минава въздухът, нужен за дишането. През следващите 1–2 дни личинката изпредва пашкулче. При майката то не покрива долната част на маточника, защото запечатаната личинка още се храни от останалата на дъното храна. След това личинката, вече предкакавида, линее за пети път и остава неподвижна 3 дни при работничката, 2 при майката и 4 при търтея.

Тогава започва метаморфозата, която се управлява от редица последователно действащи хормони. Повечето от досегашните органи се разпадат (хистолиза), а на тяхно място се оформят главата, гърдите и коремчето и всички системи на бъдещата пчела, майка или търтей. Какавидата не се храни, затова хранителните ѝ запаси, мастното тяло, се изразходват и теглото ѝ намалява. Цветът ѝ се променя от бял към жълтеникав, после синкав, а накрая външната обвивка потъмнява: първо сложните очи и главата, след това гърдите и най-накрая коремчето. Цветът на очите личи през капачето, затова по-тъмните капачета показват по-възрастно, зряло пило.

След шестото и последно линеене се освобождава напълно оформеното насекомо. С назъбените си горни челюсти то прогризва капачето и излиза. Кожиците от линеенето и пашкулчето остават залепени за стените и дъното на килийката, затова стените се задебеляват, а питите потъмняват.

Работничката се излюпва на 12-ия ден от запечатването на килийката, майката на 8-ия, а търтеят на 14-ия. Целият цикъл от снасянето на яйцето до излюпването трае 21 дни при работничката, 16 при майката и 24 при търтея, с отклонение до един ден в двете посоки. Сходни срокове дава и образователният материал на Университета на щата Вашингтон: около 16 дни за майката и около 24 за търтея, а при работничката три дни като яйце, пет до шест като личинка и около 12 под запечатаното капаче.

Постоянна температура и чист въздух

През целия период на развитие пчелите поддържат в пилото постоянна температура от около 35 °C (между 33 и 36 °C) и относителна влажност на въздуха от 40 до 80 %. Грижат се и за пресния въздух, защото при интензивния обмен на веществата потребността на личинките и какавидите от кислород нараства значително. Измерванията показват, че при дневен приток на 5 кг нектар и усилено вентилиране въздухът минава през входа на кошера със скорост от 0,8 до 2 метра в секунда, а пчелите изтласкват от него между 7200 и 18 000 литра въздух на час. Това означава, че за един час въздухът в кошера се сменя и пречиства от 111 до 276 пъти. Затова пчелите са наричани биологични климатици: те поддържат и регулират температурата според нуждите си. Как точно този въздух стига до човека, разказваме в статията за апитерапията с кошерен въздух.

Пчелната майка: една на семейство

Пчелната майка е женски индивид с напълно развита полова система и затова само тя може да бъде оплодена. В семейството има само една. Нейната роля е да снася оплодени и неоплодени яйца, от които се развиват трите форми индивиди: от оплодените излизат женски, майки или работнички, а от неоплодените — търтеи. След като се оплоди и започне да снася, тя не напуска семейството освен при роене.

Колко яйца снася майката?

При нашите условия снасянето обикновено започва през февруари и постепенно се усилва. Най-интензивно е през май и юни, до началото на юли, когато майката снася средно 1500–2000 яйца на денонощие. Теглото на 2000 яйца е около 264 мг, повече от теглото на самата майка. Най-плодовитите майки снасят и до 3000 яйца за денонощие, макар и за кратко. През лятото и есента темпът отслабва и през октомври спира напълно. За целия активен сезон майката може да снесе 150 000–200 000 яйца.

За да снася толкова, тя се храни обилно с млечице. Пчелите кърмачки образуват „свитата“ ѝ и предават млечицето от хоботчето си направо на хоботчето ѝ. Когато майката не снася, пчелите намаляват храната ѝ и ѝ дават предимно мед, а понякога тя сама смуче мед от килийките. Така чрез храненето работничките направляват яйценосната ѝ дейност според условията в кошера и извън него: топлина, хранителни запаси, приток на нектар и прашец. През студения период те я пазят в средата на гнездото, където е най-топло.

Колко живее майката и кога се сменя?

Майката може да живее 4–5 и повече години, но е най-продуктивна през първите две-три. След това е физически и физиологически изтощена, запасът от сперма в семенното ѝ мехурче намалява и значителна част от яйцата, които снася, са неоплодени. Семействата със стари майки не се развиват добре за главната паша и дават значително по-малко мед и восък. Те не успяват да отгледат достатъчно зимни работнички, отслабват и голяма част от тях не оцеляват през зимата.

Водени от инстинкта да запазят семейството, пчелите сами се опитват да сменят старата майка, като си отглеждат млада. Това се нарича самосмяна. За известно време старата и младата майка могат да живеят и дори да снасят заедно, след което старата загива от жилото на младата или е убита от пчелите. Естествената самосмяна обикновено идва късно, когато майката е на три или четири години. Затова пчеларите се грижат старите и негодни майки да се сменят навреме, което означава по-малко загубени семейства през зимата. Пчеларят води дневник, в който следи възрастта на майката и развитието на семейството.

Какво прави майката и какво не прави?

Майката е по-едра от работничките и по-продълговата, 20–25 мм, а коремчето ѝ е особено удължено, защото в него са яйчниците. Не излиза да събира нектар и прашец, тъй като хоботчето ѝ е късо, само 3,5 мм, а на задните крака няма приспособление за пренасяне на прашец. Не произвежда восък и няма восъчни огледалца. Не участва в отглеждането на пилото и не може да произвежда млечице, защото глътъчните ѝ жлези са недоразвити. Макар да има жило, използва го само при среща с друга майка.

Маточното вещество

Майката не само снася яйца. Оплодената майка непрекъснато отделя феромони, наречени маточно вещество, смес от секрети на горночелюстните жлези и на други жлези на тялото ѝ. Работничките го приемат, като облизват тялото ѝ или като то полепва по тях при допир, а го долавят и по миризмата му. Маточното вещество подтиска дейността на ендокринните жлези на пчелите и пречи на развитието на яйчните им тръбици. Затова, когато майката липсва, жлезите бързо нарастват, хормоналното състояние се променя и пчелите започват да залагат маточници. Горночелюстната жлеза на младите неоплодени майки още не отделя маточно вещество, но ако по-късно не бъдат оплодени и започнат да снасят неоплодени яйца, то започва да се отделя.

Загубата на майката, например когато пчеларят неволно я притисне и убие, е тежък момент за семейството. Пчелите или издават тъжен звук, плач, като надигат коремчетата си и силно трепкат с крилата, или тревожно се суетят из кошера и по прилетната дъска. Останали без майка, те се опитват да отгледат нова от яйцата или младите личинки в гнездото.

От качествата на майката зависят силата и продуктивността на семейството. Най-добра е младата майка от добър произход, отгледана в силно семейство и добре развита. Едрите и тежки майки имат по-добре развити яйчници с повече яйчни тръбици и снасят повече яйца, а по-големият им запас от сперма означава повече оплодени яйца. Освен това те зимуват по-успешно, а семействата им отглеждат много пчели за главната паша и дават повече мед и восък.

Пчелите работнички

Работничките, които наричаме просто пчели, са женски индивиди с недоразвита полова система, затова не могат да бъдат оплождани. През дългата еволюция размножителните функции постепенно са отпаднали и яйчниците им имат само от 3 до 20 яйчни тръбици, от които при нормални условия не се отделят яйца. В замяна пчелите вършат цялата работа вътре и вън от гнездото: събират и пренасят нектар и прашец и ги складират като запаси, произвеждат восък и градят пити, охраняват гнездото и носят вода. Но са запазили и развили чисто майчински функции: приготвят млечицето, хранят с него личинките и майката, поддържат температурата, влажността и чистотата в килийките.

Пчелите са най-многочислените индивиди в семейството. Броят им зависи от сезона, плодовитостта на майката и условията за развитие, а в средата на лятото в най-продуктивните кошери достига 60 000–70 000. Една пчела е дълга 12–14 мм и тежи около 100 мг, тоест в 1 кг има средно 10 000 пчели, макар теглото да зависи много от това колко нектар или мед има в медовата ѝ гушка. Хоботчето на нашите местни пчели е 6,3–6,6 мм.

Какво работи пчелата през живота си?

След излюпването си около 21 дни пчелата е вътрекошерна, а после става летяща. Редът на задачите не е строго определен: когато семейството има нужда, отделни пчели или цели възрастови групи могат да се върнат към чистене на килийки, хранене на личинки, градене на пити и запечатване. Най-общо животът на вътрекошерната пчела върви така:

• през първите три дни младите пчели са още слаби и неукрепнали, почиват, а другите ги хранят, като предават храната направо на хоботчето им, и постепенно започват да чистят килийките;
• от четвъртия ден сами взимат мед и прашец от килийките, а на 4–5-дневна възраст, при топло и тихо време по обяд (от 11 до 14 часа), правят първите си облитания и прочистват червата си;
• от 5-ия или 6-ия ден глътъчните и горночелюстните им жлези започват да произвеждат млечице, и пчелите усилено хранят майката и личинките, като стоят предимно по питите с пило, за да го топлят;
• от 12-ия ден восъкоотделителните жлези работят усилено, и пчелите градят пити, приемат нектара от летящите пчели, добавят му ензими, изпаряват излишната вода чрез вентилиране и запечатват зрелия мед;
• накрая, преди да излязат навън, охраняват входа на кошера, а през цялото време изхвърлят труповете на умрелите пчели и другите отпадъци.

При първите облитания пчелите се обръщат с глава към кошера и, летейки пред него, ту се отдалечават, ту се приближават, за да запаметят цвета и формата му и мястото му сред околните предмети. Отначало облитанията траят 1–3 минути и са близо до кошера, а през следващите дни стават по-продължителни и по-далечни.

След около 21 дни пчелите стават летящи и се занимават главно с пренасяне на нектар, прашец, вода и прополис. Когато се върнат от полет, застават на прилетната дъска с глава към входа, размахват силно крилата си и разкриват насоновата жлеза, която се вижда като бяло петно между последните коремни членчета. Миризмата ѝ помага на младите облитащи се пчели да намерят входа на кошера. Работата е изтощителна: след като започнат да летят, пчелите живеят до 36 дни в силните семейства и около 28 в слабите.

Пчелите имат и добре развит усет за време: започват да посещават в определен час на деня растението, което по това време отделя нектар. Ако кошерът бъде преместен, те помнят старото му място до 12 дни, а при хладно време (0–4 °C) дори повече от месец. При хубаво време и добра паша летящите пчели излитат рано сутрин, към 5 часа, а последните се прибират около 20:30 вечерта. За един ден пчелата прави средно 10 полета и при всеки носи в медовата си гушка по 40–60 мг нектар. Около 50 % от летящите пчели носят само нектар, около 25 % само прашец и около 17 % едновременно нектар и прашец, но съотношението зависи от растенията и от количеството на незапечатаното пило.

Как пчелите си разказват къде има паша?

Пчелите разузнавачки откриват източник на нектар или прашец, запомнят мястото и се връщат в кошера. Там още на входа или по питите ги посрещат 5–6 летящи пчели, на които предават донесеното, и разузнавачката започва вербовъчен танц. Танцът е своеобразен език и е два вида:

• кръговият танц означава, че пашата е близо, до около 100 метра: пчелата бързо пробягва малък кръг около една килийка, обръща се на 180° и повтаря кръга в обратната посока, така танцува на едно място 15–30 секунди, а околните пчели я следват с насочени към нея антени и усещат аромата, който е донесла от растенията;
• осморковият танц е за по-далечна паша и носи повече информация: пчелата пробягва полукръг около няколко килийки, обръща се рязко и пробягва в права линия към изходната точка, като трепти с тялото си наляво и надясно, после повтаря фигурата в другата посока и така танцува 1–3 минути.

Околните пчели разчитат танца по отделните му елементи:

• пробягването по права линия нагоре по питата означава, че пашата е по посока на слънцето, а надолу — че е в обратната посока;
• ъгълът между правата линия и отвесната линия на питата е същият като ъгъла между посоката към слънцето и посоката към пашата;
• колкото по-дълга е правата линия, толкова по-далеч е пашата;
• колкото по-продължителен е танцът, толкова по-богата е пашата, а по-силният звук при треперенето показва по-висока концентрация на нектара.

След това мобилизираните пчели излитат и по аромата, който са запомнили, намират източника. Като се върнат в кошера, и те започват да танцуват.

Зимните пчели

Семейството започва да отглежда зимните пчели от средата на август, през септември и октомври. Пчелите, излюпени от яйцата, снесени в този период, презимуват и живеят 6–8 месеца: те са в относителен покой, а в тялото им от есента има достатъчно запаси от белтъчни вещества и мазнини, така нареченото мастно тяло. През зимата при хубаво време и температура около 12 °C пчелите излизат от кошера и правят облитания, за да се освободят от несмлените остатъци.

Работничките направляват семейството

Пчелите не са само работната сила на семейството, а контролират и развитието му:

• от това как хранят майката зависи до голяма степен колко яйца ще снася;
• от качеството и количеството на храната, която дават на младите личинки, зависи дали ще се отгледат работнички или майки;
• те подготвят и извършват самосмяната на майката и естественото роене или го осуетяват, когато условията се променят;
• участват в оплождането на майката, като я изтласкват да излети навън, за да се оплоди от търтеите;
• решават съдбата на търтеите, когато те вече не са нужни.

Когато семейството остане без майка

Въпреки недоразвитата полова система, при определени условия яйчните тръбици на част от пчелите започват да се развиват. Така се появяват анатомическите търтовки. Ако семейството остане за по-дълго, 15–20 дни, без майка, без пило и без маточник, те се превръщат във физиологически: в яйчниците им се образуват зрели яйца, които пчелите снасят в търтееви или работнически килийки. Една такава пчела може да снесе 20–30 неоплодени яйца, от които в работническите килийки се отглеждат дребни търтеи-джуджета.

Причината е, че пчелите, останали без младо пило, гълтат собственото си млечице, а маточното вещество липсва, защото няма майка. Ако на такова семейство се даде снасяща майка или младо пило, пчелите започват да хранят пилото, яйчниците им отново отслабват и те престават да бъдат търтовки. Търтовъчните семейства работят по-слабо и дават много по-малко мед и са обречени, защото в тях се отглеждат само търтеи, а пчелите им остаряват и умират, без да има кой да ги смени.

Търтеите: за какво са нужни

Търтеите са полово развити мъжки индивиди и единственото им предназначение е да оплождат младите майки. Развиват се партеногенетично, тоест от неоплодени яйца. Тялото им е по-дебело, с тъпи краища, дълго 15–17 мм и тежко около 200 мг. Гръдният им дял има силно развита мускулатура за бърз и далечен полет при съешаването, а коремчето е широко, защото в него е добре развитата полова система. Особено впечатление правят двете силно изпъкнали сложни очи, които почти се сливат на темето и помагат на търтея да се ориентира, докато преследва майката. Други функции в семейството няма, но търтеят е биологически необходим: чрез оплождането на майките се осигурява размножаването и продължението на вида.

Търтеите се появяват през пролетта и лятото, особено през роевия период, когато има млади майки за оплождане. Тогава пчелите се грижат за тях: през първите 7 дни след излюпването ги хранят с млечице и кашица от мед и цветен прашец, а после търтеите сами си взимат храна от килийките и свободно се разхождат из кошера. Дори в чужд кошер по това време ги приемат благосклонно. Броят им в едно семейство е от няколкостотин до няколко хиляди и зависи от възрастта на майката, качеството на питите и състоянието на семейството.

Търтеите живеят обикновено 20–30 дни, по-рядко до 60. Първите си ориентировъчни полети правят на 4–7-дневна възраст, а полово зрели стават на 16-ия ден.

Към края на лятото отношението на пчелите към тях се променя. Когато притокът на нектар намалее или спре и нагонът за размножаване и отглеждане на майки премине, майката престава да снася неоплодени яйца, а пчелите спират да хранят търтеите, изолират ги постепенно по стените и дъното на кошера и накрая ги изхвърлят навън, където изтощените от глад търтеи загиват. Ако има приток на нектар, търтеи могат да се запазят до късно през есента. Пчелите ги задържат и когато семейството е загубило майката или е с неоплодена майка. Тогава търтеите дори могат да презимуват, макар иначе да живеят само седмици.

Годишният ритъм на семейството

Животът на пчелното семейство следва годишните климатични промени и цъфтежа на медоносните растения. При нашите условия има два основни периода: неактивен през ноември, декември и януари и активен през останалата част от годината. През неактивния период майката не снася яйца, а пчелите прекарват времето си почти изцяло в кошера, в относителен зимен покой с кратки облитания. През активния период майката снася, а цялата вътрешна и външна дейност на семейството минава през няколко етапа: главната паша, размножаването (роенето), натрупването на хранителни запаси и подготовката за зимуване.

Накрая

Пчелното семейство работи като едно цяло: майката снася, работничките хранят, топлят, градят и летят за нектар, а търтеите чакат своя миг. Нито една от трите форми не може да живее сама, и промяната при едната веднага се усеща от другите. Ако искате да видите това на живо, в пчелина ни в Ярловица организираме посещения: Стани пчелар за един ден и Училище за деца.