Рабочая пчела
Рабочая пчела — это любая пчела-самка, у которой отсутствует репродуктивная способность пчелиной матки и которая выполняет большинство задач, необходимых для функционирования улья. Хотя рабочие пчелы присутствуют во всех эусоциальных видах пчел, этот термин редко используется (за пределами научной литературы) для других пчел, кроме медоносных , особенно европейской медоносной пчелы ( Apis mellifera ). Рабочие пчелы этого сорта обеспечивают около 80% услуг по опылению сельскохозяйственных культур в мире. [1]
Рабочие пчелы — это каста пчел, выполняющая большинство основных задач улья, и они, безусловно, являются самым многочисленным типом пчел. [2] Они намного меньше трутней или пчелиных маток , а их тела предназначены для сбора нектара и пыльцы. Они выполняют различные задачи в улье постепенно в течение своей жизни в предсказуемом порядке в зависимости от их возраста. [3]
Рабочие пчелы собирают пыльцу в корзины для пыльцы на задних ногах и несут ее обратно в улей, где она используется в качестве пищи для развивающегося расплода. Пыльца, переносимая на их телах, может быть перенесена на другой цветок, где небольшая часть может стереться с пестика , что приведет к перекрестному опылению . Нектар всасывается хоботком, смешивается с ферментами в желудке и переносится обратно в улей, где сохраняется в восковых ячейках и испаряется в мед . [4]
Жизненный цикл
[ редактировать ]Работники медоносных пчел поддерживают температуру улья в критической зоне расплода, где вылупляются и выращиваются новые пчелы. Работники должны поддерживать температуру в выводковой камере улья в пределах 34–36 ° C (93–97 ° F). Если в камере становится слишком жарко, рабочие собирают воду или разбавленный нектар и оставляют их вокруг улья, а затем обдувают воздух крыльями, чтобы обеспечить охлаждение за счет испарения. Если в камере становится слишком холодно, рабочие пчелы могут повысить температуру своих грудных мышц с помощью изометрических сокращений , прижимая разогретые мышцы к крышкам или стенкам расплодных ячеек. [5] Зимой рабочие пчелы могут группироваться вместе , чтобы генерировать тепло тела и сохранять тепло в зоне расплода при понижении внешней температуры. [6]
Продолжительность жизни рабочей пчелы колеблется между летними и зимними месяцами. Летом рабочие пчелы обычно живут от двух до шести недель, тогда как зимой рабочие пчелы могут жить до 20 недель. Причина этой разницы кроется во внутренних физиологических процессах, которые испытывают рабочие пчелы, и во внешних факторах, таких как то, что пчелы не покидают относительную безопасность улья в холодные зимние месяцы. Рабочие пчелы подвергаются гораздо большему риску в летние месяцы, когда они покидают улей в поисках корма, и поэтому их относительная продолжительность жизни короче. [7]
Медоносные пчелы начинают жизнь с яйца, отложенного королевой в выводковом гнезде, расположенном недалеко от центра улья. Рабочие яйца откладываются в ячейках меньшего размера по сравнению с яйцами трутней, и через три дня из них вылупляется личинка. Пчелы-няньки кормят его маточным молочком в течение трех дней. [8] затем пыльцу и мед еще примерно на два дня, пока ячейку не закроют рабочие пчелы. Личинка закручивается в кокон и становится неактивной куколкой. На этом 10-дневном этапе у пчелы начинают развиваться такие особенности, как глаза, крылья, ноги и другие особенности, которыми обладают взрослые пчелы. По истечении этого 21-дневного периода развития взрослая пчела прогрызет восковую шапочку и кокон и выйдет в улей полностью взрослой пчелой, сразу же приступив к своим обязанностям в улье. [9]
| Тип | Яйцо | Личинка | Ячейка ограничена | Красный | Средний период развития (дней до появления) | Начало фертильности | Длина тела | Вес инкубации |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Рабочий | до 3-го дня | до 9 дня | День 9 | 10-й день до вылупления (11-й или 12-й день последней линьки) | 21 день (диапазон: 18–22 дня) | Н/Д | 12–15 мм | почти 100 мг |
Прогрессия задач
[ редактировать ]В течение жизненного цикла рабочей пчелы она будет выполнять множество различных ролей в улье, в зависимости от того, сколько ей лет и как долго она работает в улье. Точное количество дней, которые она тратит на каждое задание, зависит от требований улья, однако существует примерное количество дней, которое каждая рабочая пчела потратит на каждое задание. [10]
Очистка клеток (дни 1–2)
[ редактировать ]Клетки с расплодом необходимо очистить перед следующим использованием. Рабочие пчелы на этапе уборки выполняют эту уборку. Ячейки осматриваются маткой, и в случае неудовлетворительных результатов они не будут использоваться. Если ячейки не чистые, рабочая пчела должна повторить процесс очистки.
Пчелы-няньки (3–12 дни)
[ редактировать ]Пчелы-кормилицы выкармливают рабочих личинок рабочим молочком, которое выделяется из желез, вырабатывающих маточное молочко. На 6–12-й день пчелы-кормилицы скармливают личинке матки и трутням маточное молочко , богатое витаминами. Трутни получают рабочий желе в течение 1–3 дней, пока их не переведут на медовую диету.
Служители королевы (дни 7-11)
[ редактировать ]Служители королевы заботятся о королеве, кормя и ухаживая за ней. После контакта с маткой обслуживающий персонал распространяет мандибулярный феромон королевы (QMP) по всему улью, что является сигналом для остальных пчел о том, что в улье все еще есть жизнеспособная матка.
Производство воска (13–18 дни)
[ редактировать ]Восковые пчелы строят ячейки из воска, ремонтируют старые клетки и хранят нектар и пыльцу, принесенные другими рабочими. В начале карьеры у нее из пространства между брюшными сегментами выделяется воск. Четыре набора восковых желез, расположенных внутри последних четырех вентральных сегментов брюшка, производят воск для построения гребней.
Пчелы-собиратели (21–42 дни)
[ редактировать ]Пчелы -собиратели и разведчики путешествуют на расстояние до 3 километров (1,9 мили) к источнику нектара , источнику пыльцы или для сбора прополиса или воды. Рабочие пчелы улетают из улья примерно 10 раз в день, причем каждый рейс длится час. [4]
Деятельность рабочих в улье
[ редактировать ]Производство меда
[ редактировать ]Рабочие пчелы собирают нектар с цветов трубчатыми ротовыми частями и хранят его в медовом желудке. Ферменты приступают к расщеплению нектара на простые сахара. Вернувшись в улей, нектар раздается другим рабочим пчелам, которые либо раздают его молодым пчелам, либо хранят в сотовых ячейках. Затем мед производят путем дальнейшего обезвоживания путем проветривания, а затем запечатывают восковой крышкой, которая предотвращает поглощение влаги из воздуха. [11]
Кормление дронов
[ редактировать ]В молодом возрасте трутни не питаются; их кормят рабочие, а затем, когда трутни подрастают, они питаются за счет запаса меда. [12]
Сотовое здание
[ редактировать ]У рабочих пчел под брюшком имеется восемь пар восковых желез, из которых они могут создавать соты. Жуя воск, она смешивает его со слюной, которая регулирует пластичность воска и позволяет ей создавать каждую отдельную сотовую ячейку. Этот процесс повторяется тысячи раз, чтобы создать в улье соты, которые будут использоваться для производства меда и места для расплода. [13]
Упаковка пыльцы
[ редактировать ]Сохраняется и пыльца, принесенная в улей для кормления расплода. Его необходимо плотно упаковать в сотовые ячейки и смешать с небольшим количеством меда, чтобы он не испортился. В отличие от меда, который не поддерживает жизнь бактерий, хранящаяся пыльца прогоркает без надлежащего ухода. Его необходимо хранить в медовых клетках. [14]
Прополизация
[ редактировать ]Стенки улья покрыты тонким слоем прополиса — смолистого вещества, получаемого из растений. Когда рабочие добавляют в прополис ферменты, смесь приобретает антибактериальные и противогрибковые свойства. Прополис кладут у входа в ульи для облегчения вентиляции.
Некоторые пчелы добавляют в смесь избыток грязи, делая ее геопрополисом, например, у пчелы Melipona scutellaris . [15] Геопрополис проявляет противомикробную и антипролиферативную активность и является источником антибиопленочных агентов. Он также демонстрирует селективность в отношении линий раковых клеток человека при низких концентрациях по сравнению с нормальными клетками. [16]
Моргальные пчелы
[ редактировать ]Мертвых пчел и погибших личинок необходимо удалить из улья, чтобы предотвратить заболевание и позволить повторно использовать клетки. Погребальные пчелы отнесут их на некоторое расстояние от улья. [17]
Раздувание пчел
[ редактировать ]Рабочие пчелы обдувают улей, охлаждая его испарившейся водой. Они направляют поток воздуха в улей или из улья в зависимости от необходимости. [18]
Водовозы
[ редактировать ]Когда улей находится в опасности перегрева, эти пчелы берут воду, обычно на небольшом расстоянии от улья, и приносят ее обратно, чтобы размазать по спинам обмахивающихся пчел. [19]
Сторожевые пчелы
[ редактировать ]Пчелы-охранники будут стоять перед входом в улей, защищая его от любых захватчиков, таких как осы . Количество охранников варьируется от сезона к сезону и от вида к виду. Размер входа и ежедневный трафик также играют важную роль в количестве присутствующих пчел-охранников.Пчелы-охранники видов Tetragonisca angustula и Schwarziana Quadripunctata являются примерами эусоциальных пчел, которые, как было замечено, парили у входов в свои гнезда, обеспечивая большую защиту от злоумышленников. [20] [21]
Генетические характеристики
[ редактировать ]У большинства распространенных видов пчел рабочие пчелы бесплодны из-за принудительного альтруистического родственного отбора . [22] и поэтому никогда не размножаются. Тем не менее, рабочие считаются женщинами по анатомическим и генетическим причинам. Генетически рабочая пчела не отличается от пчелиной матки и даже может стать рабочей пчелой-несушкой , но у большинства видов будет производить только мужское (трутневое) потомство. Станет ли личинка рабочей или королевой, зависит от того, какую пищу ей дают после первых трех дней ее личиночной формы.
Кишечные бактерии
[ редактировать ]Рабочие выполняют в колонии разные поведенческие задачи, из-за чего они подвергаются воздействию различных местных условий. Установлено, что состав микробного сообщества кишечника рабочих связан с поведенческими задачами, которые они выполняют, а, следовательно, и с местной средой, которой они подвергаются. [23] Показано, что экологический ландшафт влияет на микробное сообщество кишечника (состав микробиоты кишечника) медоносных пчел. [24]
Жало
[ редактировать ]
Жало рабочей пчелы — сложный орган, который позволяет пчеле защищать себя и улей от большинства млекопитающих. [25] Укусы пчел млекопитающих и птиц обычно оставляют жало в жертве из-за структуры плоти и зазубрин жала. В этом случае ядовитая колба остается рядом с жалом и продолжает качать. Пчела умрет после потери жала, поскольку удаление жала и ядовитой луковицы повреждает или удаляет также другие внутренние органы. [26]
Заусеницы жала не цепляются за большинство животных, кроме млекопитающих и птиц, а это означает, что такие животные могут быть ужалены одной и той же пчелой неоднократно.
Другие социальные пчелы
[ редактировать ]Существует много типов эусоциальных пчел, в том числе шмели , безжаловые пчелы , некоторые орхидейные пчелы и многие виды потовых пчел , обитающих на всех континентах, за исключением Антарктиды , у которых есть рабочие. Рабочие этих других пчелиных линий не имеют существенных морфологических отличий от маток, кроме окраски или меньшего среднего размера тела, хотя по своему поведению они часто сильно отличаются от маток и могут откладывать яйца, а могут и не откладывать. Подробности смотрите в соответствующих статьях об этих линиях передачи. [27]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бриз, ТД; Бейли, AP; Балкомб, КГ; Поттс, SG (1 августа 2011 г.). «Услуги по опылению в Великобритании: насколько важны медоносные пчелы?» . Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 142 (3): 137–143. Бибкод : 2011AgEE..142..137B . дои : 10.1016/j.agee.2011.03.020 . ISSN 0167-8809 . S2CID 83628314 .
- ^ «О медоносных пчелах | Виды, расы и анатомия медоносных пчел» . О медоносных пчелах | Виды, расы и анатомия медоносных пчел . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ «ENY-166/IN1102: Социальная организация медоносных пчел» . Спросите МФСА – Работает на EDIS . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б «Этапы жизни пчелы» . 31 декабря 2006 г. Архивировано из оригинала 31 декабря 2006 г. Проверено 28 ноября 2023 г.
- ^ Ли, Чжиюн; Хуанг, Закари Ю.; Шарма, Дхрув Б.; Сюэ, Юнбо; Ван, Чжи; Рен, Бинчжун (16 февраля 2016 г.). «Микроклимат трутневого и рабочего расплода у медоносных пчел Apis mellifera регулируется по-разному» . ПЛОС ОДИН . 11 (2): e0148740. Бибкод : 2016PLoSO..1148740L . дои : 10.1371/journal.pone.0148740 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 4755576 . ПМИД 26882104 .
- ^ «Управление медоносными пчелами в любое время года» . расширение.psu.edu . Проверено 6 марта 2024 г.
- ^ Прадо, Альберто; Рекье, Фабрис; Краузер, Дидье; Ле Конте, Ив; Бретаньолле, Винсент; Ало, Седрик (ноябрь 2020 г.). «Продолжительность жизни медоносных пчел: решающая роль стадии перед кормлением» . Королевское общество открытой науки . 7 (11): 200998. Бибкод : 2020RSOS....700998P . дои : 10.1098/rsos.200998 . ISSN 2054-5703 . ПМЦ 7735337 . ПМИД 33391795 .
- ^ «Маточное молочко» , LiverTox: клиническая и исследовательская информация о лекарственном повреждении печени , Bethesda (MD): Национальный институт диабета, заболеваний органов пищеварения и почек, 2012 г., PMID 35593875 , получено 8 марта 2024 г.
- ^ «Этапы роста пчел - Центр исследований медоносных пчел» . hbrc.ca. Проверено 8 марта 2024 г.
- ^ «У всех медоносных пчел разные задачи. Вот как они решают, кто чем занимается» . Животные . 22 марта 2019 г. Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ «Как пчелы делают мед: Производство меда — это напряженная командная работа пчел – CALS News» . news.cals.wisc.edu . Проверено 24 марта 2024 г.
- ^ Фри, Джей Би (1 января 1957 г.). «Питание взрослых трутневых пчел (Apis mellifera)» . Британский журнал поведения животных . 5 (1): 7–11. дои : 10.1016/S0950-5601(57)80038-0 . ISSN 0950-5601 .
- ^ «Секреты сот — PerfectBee» . www.perfectbee.com . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ «Роль рабочей пчелы — PerfectBee» . www.perfectbee.com . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ Адриана, Пианаро (2007). «Химические изменения, связанные с вторжением рабочих Melipona rufiventris в колонию Melipona scutellaris». Журнал химической экологии . 33 (5): 971–984. Бибкод : 2007JCEco..33..971P . дои : 10.1007/s10886-007-9274-5 . ПМИД 17404819 . S2CID 32195400 .
- ^ Кунья, Маркос Гильерме да; Франчин, Марсело; Гальван, Ливия Камарад Карвалью; Руис, АнаЛусияТаскаГойс де; Карвальо, Жоау Эрнесто де; Икегаки, Масараху; Аленкар, Северино Матиас де; Ку, Хён; Розален, Педро Луис (28 января 2013 г.). «Противомикробная и антипролиферативная активность безжалостной пчелы Melipona scutellaris geopropolis» . BMC Дополнительная и альтернативная медицина . 13 (1): 23. дои : 10.1186/1472-6882-13-23 . ISSN 1472-6882 . ПМК 3568042 . ПМИД 23356696 .
- ^ «Рабочие пчелы – обзор» . AGrowTronics — IIoT для роста . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ Альвеола (9 сентября 2021 г.). «Роли рабочей пчелы» . Альвеола . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ «Роль рабочей пчелы — PerfectBee» . www.perfectbee.com . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ Сегерс, Франциска (17 января 2015 г.). «Производство солдат у безжалостной пчелы зависит от места выращивания и поведения медсестры». Поведенческая экология и социобиология . 69 (4): 613–623. дои : 10.1007/s00265-015-1872-6 . S2CID 18594915 .
- ^ Кувийон, MJ; Венселерс, Т.; Императрис-Фонсека, Л.; Ногейра-Нето, П.; Ратниекс, FLW (2007). «Сравнительное исследование безжалостных пчел (Meliponini) демонстрирует, что размер входа в гнездо предсказывает движение и защитную способность» (PDF) . Журнал эволюционной биологии . 21 (1): 194–201. дои : 10.1111/j.1420-9101.2007.01457.x . ПМИД 18021200 .
- ^ Ратниекс, FLW; Хелантера, Х. (2009). «Эволюция крайнего альтруизма и неравенства в обществах насекомых» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 364 (1533): 3169–79. дои : 10.1098/rstb.2009.0129 . ПМЦ 2781879 . ПМИД 19805425 .
- ^ Джулия К. Джонс, К. Фручиано, Дж. Марчант, Ф. Хильдебранд, С. Форслунд, П. Борк, П. Энгель, WOH Hughes (май 2018 г.). «Микробиом кишечника связан с поведенческими задачами медоносных пчел» . Общество насекомых . 65 (3): 419–429. дои : 10.1007/s00040-018-0624-9 . ПМК 6061168 . ПМИД 30100619 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Джулия К. Джонс, К. Фручиано, Ф. Хильдебранд, Х. Аль Туфалилия, Н. Дж. Бальфур, П. Борк, П. Энгель, FLW Ратниекс, WOH Хьюз (ноябрь 2017 г.). «Состав кишечной микробиоты связан с экологическим ландшафтом медоносных пчел» . Экология и эволюция . 8 (1): 441–451. дои : 10.1002/ece3.3597 . ПМЦ 5756847 . ПМИД 29321884 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Рамирес-Эскивель, Фиорелла; Рави, Шридхар (23 июня 2023 г.). «Функциональная анатомия жала рабочей пчелы (Apis mellifera)» . 50 iНаука . 26 (7). Бибкод : 2023iSci...26j7103R . дои : 10.1016/j.isci.2023.107103 . ПМЦ 10359947 . PMID 37485367 .
- ^ «Почему пчелы умирают, когда жалят?» . PBS NewsHour . 01.10.2014 . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ Дэнфорт, Брайан Н. (8 января 2002 г.). «Эволюция социальности в примитивно-эсоциальной линии пчел» . Труды Национальной академии наук . 99 (1): 286–290. Бибкод : 2002PNAS...99..286D . дои : 10.1073/pnas.012387999 . ISSN 0027-8424 . ПМК 117553 . ПМИД 11782550 .
- Медовые файлы: жизнь пчелы, учебное пособие , Национальный совет по меду , 2001 г.
- Организация пчелиной семьи , ФАО