Apis mellifera

Apis mellifera (лат., от apis — пчела и mellifera — медоносная) — вид общественных перепончатокрылых насекомых из семейства настоящих пчёл (Apidae), единственный вид рода Apis, используемый человеком в промышленных масштабах для получения мёда, воска, прополиса, маточного молочка и пыльцы. Является наиболее распространённым и изученным представителем пчелиных. В естественных условиях обитает в Евразии и Африке, интродуцирован на все континенты, кроме Антарктиды.

Систематика и эволюция

Вид Apis mellifera относится к роду Apis, который включает несколько видов общественных пчёл, распространённых в Азии (например, Apis cerana, Apis dorsata). Согласно молекулярно-генетическим исследованиям, Apis mellifera отделился от азиатских предков около 2–3 миллионов лет назад, в конце плиоцена. Первоначальный ареал охватывал территорию от Восточной Африки до Южной Европы. В настоящее время выделяют от 20 до 30 подвидов (географических рас), которые различаются по морфологии, поведению, окраске и адаптации к климатическим условиям. Наиболее известные подвиды: Apis mellifera mellifera (среднерусская, или тёмная европейская пчела), Apis mellifera carnica (краинская), Apis mellifera caucasica (серая горная кавказская), Apis mellifera ligustica (итальянская) и Apis mellifera scutellata (африканская, так называемая «пчела-убийца»).

Морфология и анатомия

Тело пчелы, как и у всех насекомых, состоит из головы, груди и брюшка. Покрыто хитиновым экзоскелетом, который выполняет защитную и опорную функции. У медоносной пчелы выражен половой диморфизм: рабочие особи (самки с недоразвитыми половыми органами), матка (плодная самка) и трутни (самцы). Размеры варьируют: матка достигает 18–22 мм, рабочая пчела — 12–14 мм, трутень — 15–17 мм. Масса тела рабочей пчелы составляет около 100 мг, матки — до 200 мг, трутня — до 250 мг.

Голова

На голове расположены сложные фасеточные глаза (у рабочих пчёл — около 5–6 тысяч омматидиев, у трутней — до 10 тысяч), три простых глазка (оцеллия), усики (антенны) и ротовой аппарат грызуще-лижущего типа. С помощью хоботка пчела собирает нектар и воду. Длина хоботка у разных подвидов варьирует от 5,5 до 7,2 мм. На верхней челюсти (мандибулах) имеются железы, выделяющие маточное молочко у молодых рабочих пчёл.

Грудь

Грудь состоит из трёх сегментов: переднегруди, среднегруди и заднегруди. К ней крепятся две пары крыльев (передние крупнее задних) и три пары ног. Крылья в полёте соединяются крючками (гамулами), образуя единую несущую поверхность. Частота взмахов крыла в полёте составляет 200–250 раз в секунду, что позволяет развивать скорость до 25–30 км/ч. На задних ногах имеются корзиночки (corbicula) для сбора пыльцы.

Брюшко

Брюшко состоит из 6 видимых сегментов у рабочих пчёл и 7 — у матки и трутня. На конце брюшка расположено жало, которое у рабочих пчёл и матки соединено с ядовитой железой. Жало имеет зазубрины, поэтому при ужалении млекопитающего оно отрывается вместе с частью внутренних органов, что приводит к гибели пчелы. У трутней жала нет. В брюшке также находятся восковые железы, выделяющие воск в виде тонких пластинок.

Жизненный цикл и касты

Развитие пчелы проходит четыре стадии: яйцо, личинка, куколка, имаго (взрослое насекомое). Продолжительность развития зависит от касты и температуры в улье.

Матка

Матка развивается из оплодотворённого яйца, отложенного в специальную маточную мисочку. Личинку матки рабочие пчёлы кормят исключительно маточным молочком на протяжении всего периода развития. Стадия яйца — 3 дня, личинки — 5–6 дней, куколки — 7–8 дней. Общий цикл развития — 16–17 дней. Матка способна жить до 5–6 лет, но в промышленном пчеловодстве её заменяют каждые 1–2 года. Единственная функция матки — откладка яиц (до 1500–2000 в сутки в пик сезона). Она спаривается с 6–10 трутнями в воздухе, после чего хранит сперму в сперматеке и использует её для оплодотворения яиц в течение всей жизни.

Рабочая пчела

Рабочая пчела развивается из оплодотворённого яйца, отложенного в обычную ячейку сота. Личинку первые 3 дня кормят маточным молочком, затем — смесью мёда и перги. Стадия яйца — 3 дня, личинки — 6 дней, куколки — 12 дней. Общий цикл — 21 день. Продолжительность жизни рабочей пчелы летом составляет 30–45 дней, зимой — до 6–8 месяцев. В течение жизни рабочая пчела выполняет разные функции в зависимости от возраста:

• 1–3 дня — чистка ячеек и обогрев расплода;
• 4–10 дней — кормление личинок (выделение маточного молочка);
• 11–20 дней — приём нектара, переработка его в мёд, строительство сотов (выделение воска);
• 21 день и старше — фуражировка (сбор нектара, пыльцы, воды, прополиса) и охрана гнезда.

Трутень

Трутень развивается из неоплодотворённого яйца (партеногенез). Стадия яйца — 3 дня, личинки — 7 дней, куколки — 14 дней. Общий цикл — 24 дня. Трутни крупнее рабочих пчёл, не имеют жала, не собирают корм. Их единственная функция — оплодотворение матки. После спаривания трутень погибает. Осенью рабочие пчёлы изгоняют трутней из улья, и они погибают от голода и холода.

Поведение и коммуникация

Медоносные пчёлы обладают сложным социальным поведением. Основные формы коммуникации — химическая (феромоны) и тактильная (танцы).

Феромоны

Пчёлы выделяют более 30 различных феромонов, регулирующих поведение семьи. Матка выделяет маточное вещество (9-оксо-2-деценовая кислота), которое подавляет развитие яичников у рабочих пчёл и привлекает трутней. Феромон тревоги (изоамилацетат) выделяется при ужалении и мобилизует других пчёл на защиту. Феромон Насонова (гераниол, цитраль) используется для обозначения места корма или нового жилья.

Танец пчёл

В 1940-х годах австрийский этолог Карл фон Фриш расшифровал «танцы» пчёл. При обнаружении источника корма на расстоянии до 100 метров пчела исполняет «круговой танец». На больших расстояниях (свыше 100 метров) — «виляющий танец»: пчела движется по восьмёрке, виляя брюшком. Угол между осью танца и вертикалью указывает на угол относительно солнца, а продолжительность фазы виляния — на расстояние. Точность передачи информации составляет около 80–90%.

Роение

Роение — естественный процесс размножения пчелиной семьи. При перенаселении улья старая матка с частью рабочих пчёл (рой) покидает гнездо и ищет новое жильё. В старом улье остаётся молодая матка или несколько свищевых маточников. Роение может быть управляемым (в пчеловодстве) и неуправляемым (приводит к потере части семьи). В России роение чаще всего происходит в мае–июне.

Продукты пчеловодства

Apis mellifera является основным источником продуктов пчеловодства, используемых человеком с древнейших времён.

Мёд

Мёд — продукт переработки нектара или пади (сладких выделений тлей) в зобике пчелы. Основные компоненты: фруктоза (38%), глюкоза (31%), вода (17–20%), а также ферменты, витамины, минеральные вещества. Различают монофлёрный (с одного вида растений, например, липовый, гречишный) и полифлёрный (с разных растений) мёд. Кристаллизация (засахаривание) — естественный процесс, не влияющий на качество.

Воск

Воск выделяется восковыми железами рабочих пчёл в возрасте 12–20 дней. Используется для строительства сотов. Химический состав: сложные эфиры (70–75%), свободные жирные кислоты (12–15%), углеводороды (10–15%). Температура плавления — 62–65 °C. Применяется в косметологии, фармацевтике, производстве свечей.

Прополис

Прополис (пчелиный клей) — смолистое вещество, собираемое пчёлами с почек растений и смешиваемое с ферментами. Используется для замазывания щелей, дезинфекции улья, мумификации трупов вредителей. Обладает антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами.

Маточное молочко

Маточное молочко — секрет глоточных и мандибулярных желёз молодых рабочих пчёл. Используется для кормления личинок матки и самой матки. Содержит белки, жиры, углеводы, витамины группы B, ацетилхолин. Применяется в медицине и косметологии как биостимулятор.

Пыльца и перга

Пыльца (обножка) — собирается пчёлами с цветков, увлажняется нектаром и формируется в корзиночки на задних ногах. Перга — пыльца, законсервированная в сотах с добавлением ферментов и мёда, лишённая доступа воздуха. Служит белковым кормом для личинок и молодых пчёл.

Пчеловодство

Пчеловодство — отрасль сельского хозяйства, занимающаяся разведением медоносных пчёл для получения продуктов пчеловодства и опыления сельскохозяйственных культур. В России пчеловодство имеет давние традиции: бортевое (лесное) пчеловодство было распространено на Руси с IX–X веков. В XIX веке П. И. Прокопович изобрёл первый разборный рамочный улей, что позволило перейти к промышленному пчеловодству.

Современные ульи (Дадана-Блатта, Рута, лежаки) состоят из корпуса, рамок с вощиной, магазинных надставок, дна, крыши и летков. Пчеловодство включает весеннюю ревизию, расширение гнезда, борьбу с роением, откачку мёда, подготовку к зимовке. Основные породы, разводимые в России: среднерусская, карпатская, серая горная кавказская, дальневосточная.

Болезни и вредители

Медоносные пчёлы подвержены ряду заболеваний, наносящих значительный экономический ущерб.

Инфекционные заболевания

• Варроатоз — вызывается клещом Varroa destructor, паразитирующим на куколках и взрослых пчёлах. Является основной причиной гибели пчелиных семей в мире.
• Нозематоз — вызывается микроспоридией Nosema apis или Nosema ceranae, поражающей кишечник пчёл.
• Американский гнилец — бактериальное заболевание расплода, вызываемое Paenibacillus larvae. Споры сохраняют жизнеспособность десятилетиями.
• Европейский гнилец — вызывается Melissococcus plutonius.
• Акарапидоз — поражение трахей клещом Acarapis woodi.

Вредители

• Восковая моль (галерия) — гусеницы питаются воском и сотами, повреждают ульи.
• Осы и шершни — хищники, нападающие на пчёл у летка.
• Мыши — зимой могут проникать в улей и повреждать соты.

Факторы гибели

В последние десятилетия наблюдается массовая гибель пчелиных семей (синдром разрушения колоний, CCD), связанный с комплексом причин: пестициды (особенно неоникотиноиды), потеря кормовой базы, вирусные инфекции, изменение климата. В России, по данным Россельхознадзора, ежегодно гибнет до 20–30% пчелиных семей в некоторых регионах.

Значение в экосистеме и экономике

Apis mellifera является одним из важнейших опылителей сельскохозяйственных культур. По оценкам ФАО, около 75% мировых продовольственных культур (плодовые, ягодные, масличные, кормовые) в той или иной степени зависят от опыления насекомыми. Экономический вклад пчёл в опыление оценивается в сотни миллиардов долларов ежегодно. В России пчелоопыление повышает урожайность гречихи на 30–50%, подсолнечника — на 20–40%, плодовых деревьев — на 50–80%.

Интересные факты

• Для производства 1 кг мёда пчеле необходимо посетить около 10 миллионов цветков и пролететь до 150 тысяч километров.
• Пчелиная семья зимой образует клуб, внутри которого температура поддерживается на уровне 25–30 °C за счёт мышечных сокращений пчёл.
• Пчёлы различают цвета, но не видят красный — он воспринимается как тёмный. Зато они видят ультрафиолетовый спектр.
• У пчелы пять глаз: три простых и два сложных.
• Мозг пчелы содержит около 1 миллиона нейронов, что позволяет ей обучаться, запоминать маршруты и распознавать лица.

Источники

1. Кривцов Н. И., Лебедев В. И., Туников Г. М. Пчеловодство. — М.: Колос, 2007.
2. Фриш К. Из жизни пчёл. — М.: Мир, 1980.
3. Winston M. L. The Biology of the Honey Bee. — Harvard University Press, 1987.
4. Seeley T. D. The Wisdom of the Hive. — Harvard University Press, 1995.
5. Данные ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) по опылению и пчеловодству.
6. Россельхознадзор. Отчёты о состоянии пчеловодства в Российской Федерации (2019–2023).