CC BY
92
УДК 595.799
Мурылёв Александр Виталиевич
Петухов Александр Васильевич
кандидат биологических наук [email protected]
Пермский государственный педагогический университет
ТОЧКА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ТКАНЕЙ ТЕЛА МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ APIS MELLIFERA MELLIFERA L. И APIS MELLIFERA CARNICA
В статье показан в динамике годичный цикл точки кристаллизации разных отделов тела пчелы медоносной. Отмечено различие точки кристаллизации тканей пчелы медоносной у среднерусской и карпатской рас. Данный показатель позволит объяснить на физиологическом уровне механизм адаптации пчел к неблагоприятным зимним условиям и освоению севера ареала.
Ключевые слова: пчела медоносная, точка кристаллизации, точка максимального переохлаждения, среднерусская раса, карпатская раса.
Медоносная пчела заняла широкий ареал, расселившись во все обитаемые части света. Это связано с приобретением видом большого комплекса адаптаций. В процессе естественного расширения пчёлами ареала за счёт расселения в зоны с умеренным и холодным климатом отбор благоприятствовал накоплению приспособлений, направленных на обеспечение экономного расходования энергии семьей, а также на развитие у неё индивидуальных механизмов устойчивости к холоду [4, с. 24-25]. Пермский край является северной границей ареала естественного распространения медоносных пчел. Успешно зимовать и продуктивно работать в этой зоне могут лишь пчелы среднерусской расы (Apis mellifera mellifera L.). Пчелы среднерусской расы по сравнению с некоторыми другими имеют более крупные размеры тела. Средняя масса однодневной рабочей пчелы 110 мг, длина хоботка 5,9-6,4 мм. Среднерусские пчелы лучше, чем пчелы других рас, переносят длительную зимовку и более устойчивы к заболеваниям нозематозом и европейским гнильцом [5, с. 30; 8, с. 16-17]. Однако на сегодняшний день, в результате завоза пчел других рас и бесконтрольного их скрещивания, среднерусскую расу пчел в чистом виде найти очень сложно [7, с. 16]. Но в России еще сохранились уголки, где остались незатронутыми нерациональным пчеловодством пасеки с пчелами среднерусской расы [3, с. 23].
Кроме среднерусских пчел в условиях средней тайги Пермского края многие как начинающие, так и опытные пчеловоды на своих пасеках начинают разводить карпатскую расу медоносных пчел (Apis mellifera carnica). Основные до-
воды сводятся к тому, что карпатские пчелы более миролюбивы, умеренно ройливы и способны лучше работать при слабом медосборе [1, с. 18-23].
В задачу исследования входило: изучение устойчивости медоносных пчел среднерусской и карпатской рас к низким температурам в зимний период, который в биологии медоносных пчел принято называть диапаузой; изучение точки кристаллизации пчел весенней и летней генераций. Е.К. Еськовым предложен показатель, характеризующий переход тканей пчелы из одного агрегатного состояния в другое при действии низких температур, который называют точкой кристаллизации или точкой максимального переохлаждения (ТМП). Точка кристаллизации зависит в основном от физико-химического состава вещества. Регистрация показателя точки кристаллизации происходит во время образования кристаллов при переходе из одного агрегатного состояния в другое. При достижении ТМП пчелы чаще всего погибают из-за разрывов тканей и органов, поэтому ТМП характеризует критический уровень холодостойкости [2, с. 22-23]. Изучение данного показателя позволит: 1) охарактеризовать физиологические изменения пчел разных генераций и пчел разных рас; 2) выяснить на физиологическом уровне механизмы адаптации пчел к неблагоприятным зимним условиям и освоению севера ареала; 3) установить различия точки кристаллизации медоносных пчел карпатской и среднерусской рас, а также метизированных пчел.
Исследования проводились ежемесячно с 2006 по 2010 гг., материалом послужили пробы пчел карпатской расы из пчелопитомника «Мукаче-во» и пчел среднерусской расы разведенческого
© Мурылёв А.В., Петухов А.В., 2011
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 2, 2011
13
Рис. 1. Средние показатели ТМП головы у медоносных пчел среднерусской и карпатской рас
хозяйства «Нижнесосновское» Уинского района Пермского края. Согласно методике ТМП измерялась в трех отделах тела медоносной пчелы (голове, груди, брюшке). Измерения производились с помощью хром-копелевой термопары, укрепленной на деревянной основе. Термопара погружалась в один из отделов тела пчелы и помещалась в морозильную камеру холодильника. Цифровым вольтметром в момент кристаллизации фиксировалась разность потенциалов, затем с помощью формулы полученные данные переводились в температурные показатели.
Анализируя ТМП головы у медоносных пчел карпатской и среднерусской рас, можно отметить, что у среднерусской расы максимальных отри-
цательных значений ТМП головы по средним показателям достигла в феврале и составила -10,61°С±0,39; у карпатской расы она была выше, и составила -9,74°С±0,35 в марте (рис. 1).
Однако у отдельных особей пчел были зафиксированы и более низкие значения точки кристаллизации головы: у среднерусской расы - -13,64° С, у карпатской - -11,21° С. Самые высокие средние показатели ТМП у исследуемых рас были зафиксированы в августе, у среднерусской расы они составили -3,53°С±0,41; у карпатской - -3,37°С±0,24. Относительно общей динамики ТМП головы можно отметить, что минимальная температура точки кристаллизации на протяжении всей зимовки наблюдалась у среднерусских пчел. У пчел летней
Рис. 2. Средние показатели ТМП груди у медоносных пчел среднерусской и карпатской рас
Рис. 3. Средние показатели ТМП брюшка у медоносных пчел среднерусской и карпатской рас
генерации среднерусской и карпатской рас значения ТМП головы достоверных отличий не имели, коэффициент Стьюдента © был равен 2,16.
В грудном отделе температура точки кристаллизации была выше. У среднерусской расы своих максимальных отрицательных показателей ТМП груди по средним значениям достигла в феврале и составила -7,90° С±0,26; у карпатской --7,65 °С±0,44 в марте (рис. 2). Абсолютный минимум у среднерусской расы был зафиксирован в марте - -10,42°С, у карпатской расы также в марте - -9,15°С. У летней генерации пчел обеих рас средние показатели ТМП груди были самые высокие. В августе они составили у среднерусской расы -3,66°С±0,35; у карпатской - -3,90°С±0,39. Анализируя общую динамику, можно отметить, что у карпатских пчел до середины зимовки ТМП груди была выше, во второй половине зимовки, и особенно в ее конце, показания ТМП груди приблизились к значениям пчел среднерусской расы.
Более высокая температура точки кристаллизации была в брюшном отделе. У среднерусской
расы своей минимальной температуры ТМП брюшка по средним показателям достигла в марте и составила -8,03° С±0,36, у карпатской расы минимальные температуры также отмечены в марте - -7,38° С±0,22 (рис. 3). Абсолютный минимум у исследуемых рас был зафиксирован в марте, у среднерусской расы он составил -10,83°С, у карпатской - -9,74°С. Самые высокие средние значения ТМП брюшка были зафиксированы у летней генерации пчел. В августе они составили у среднерусской расы -3,85°С±0,22; у карпатской - -4,05°С±0,20. Исходя из общей динамики ТМП брюшка, можно отметить, что до середины зимовки значения ТМП у всех пчел существенно не отличаются, после середины и до конца зимовки минимальные температуры преобладают у среднерусской расы. У пчел весенней и летней генераций среднерусской и карпатской рас значения ТМП брюшка достоверно не отличались ^=2,04).
Если обратим внимание на периоды роста и развития пчелиных семей (рис. 4), предложен-
Рис. 4. Основные периоды роста и развития пчелиных семей
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 2, 20111
ные В.И. Лебедевым [6, с. 10], то заметим изменение показателей точки кристаллизации у медоносных пчел при смене разных периодов.
У пчел, с прекращением летной активности в октябре и постепенным наступлением холодов, начинают увеличиваться отрицательные показатели ТМП, достигая своих максимальных отрицательных значений к концу зимовки. В апреле происходит смена перезимовавших пчел молодыми пчелами весенней генерации. В этот период показания точки кристаллизации в отделах тела пчелы начинают увеличиваться. Это связано с увеличением содержания воды в организме пчел весенней генерации. Так, Е.К. Еськов отмечает, что у пчел, точка максимального переохлаждения которых опускается ниже, наблюдается минимальное содержание воды в теле [2, с. 22]. К аналогичному заключению пришел В.И. Лебедев, который отмечает, что, сравнивая содержание воды в организме пчел различного происхождения, можно наблюдать наименьшее процентное содержание воды в теле у высокозимостойких среднерусских пчел, а наибольшее - у слабозимостойких пчел серой горной кавказской породы [6, с. 12]. Во время интенсивного роста и накопления бездеятельных пчел точка кристаллизации в разных отделах тела медоносной пчелы продолжает увеличиваться. Появляются пчелы летней генерации, у которых наблюдаются максимальные значения ТМП. Эти показатели остаются высокими до октября месяца, а затем снова снижаются.
По результатам исследования пчел карпатской и среднерусской рас на территории Пермского края мы пришли к выводу, что температура максимального переохлаждения в течение зимовки у пчел динамично изменяется и зависит от генераций пчел и их физиологического состояния. Пчелы в конце зимы - начале весны обладают наибольшей устойчивостью к замерзанию. Точка кристаллизации тканей каждого отдела отличается, самая низкая ТМП характерна для головного отдела. Также было установлено, что наи-
более приспособленными к зимнему периоду в условиях Северного Урала оказались чистопородные среднерусские пчелы. У медоносных пчел карпатской расы показатели точки кристаллизации были выше. Физиологически они менее адаптированы к суровым зимним условиям. Поэтому легко можно объяснить массовую гибель пчел на пасеках, где содержались пчелы карпатской расы. Поэтому, в результате завоза медоносных пчел в несвойственные для них места обитания, мы рискуем навсегда потерять генофонд чистопородных среднерусских пчел, взамен получив помесь, с крайне низкой зимостойкостью, агрессивных и подверженных различным заболеваниям.
Библиографический список
1. Гайдар В.А., Пилипенко В.П. Карпатские пчелы. - Ужгород: Карпаты, 1989. - 320 с.
2. Еськов Е.К. Температура максимального переохлаждения и состояния жирового тела пчел // Пчеловодство. - 2007. - №6. - С. 22-23.
3. Кривцов Н.И. Генофонд пчел Apis mellifera mellifera в России // Материалы Международной конференции «Пчеловодство - XXI век. Темная пчела (Apis mellifera L.) в России». - М.: Пищеп-ромиздат, 2008. - С. 22-27.
4. Кривцов Н.И. Породное районирование и «лучшие пчелы» для России // Пчеловодство. -2003. - №>1. - С. 24-28.
5. Кривцов Н.И. Среднерусские пчелы. - СПб.: Лениздат, 1995. - 126 с.
6. Сокольский С.С., Лебедев В.И. Научно-обоснованная технология производства продуктов пчеловодства. - Краснодар: Агропромполигра-фист, 2000. - 180 с.
7. Удовицин О.А., Гранкин Н.Н. Сохранность генофонда среднерусских пчел // Пчеловодство. - 2004. - №4. - С. 16-17.
8. Шураков А.И., Еськов Е.К., Петухов А.В. Сохранение генофонда среднерусских пчел и основные направления развития пчеловодства в Пермской области. - Пермь: ПГПУ 1999. - 31 с.
