Точка максимального переохлаждения у рабочих особей и трутней медоносных пчел Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 595.799

МУРЫЛЁВ Александр Виталиевич, аспирант кафедры зоологии Пермского государственного педагогического университета

ТОЧКА МАКСИМАЛЬНОГО ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ У РАБОЧИХ ОСОБЕЙ И ТРУТНЕЙ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ

В статье показан в динамике годичный цикл точки максимального переохлаждения разных отделов тела рабочих пчел. Рассмотрена сезонная изменчивость точки максимального переохлаждения тканей у трутней медоносных пчел. Отмечено различие данного показателя у медоносных пчел среднерусской и карпатской рас. Данный показатель позволит объяснить механизм адаптации пчел на физиологическом уровне к неблагоприятным зимним условиям и освоению севера ареала.

Медоносные пчелы, трутни, зимовка, точка максимального переохлаждения

Введение. Россия обладает большим разнообразием природно-климатических условий. Распространение различных видов в природе и численность популяций существенно зависят от температуры окружающей среды. Этот фактор воздействует на все живые существа. Пермский край является северной границей ареала естественного распространения медоносных пчел [1]. Успешно зимовать и продуктивно работать в этой зоне могут лишь пчелы среднерусской расы (Apis mellifera mellifera Linnaeus, 1758). Пчелы среднерусской расы имеют генетически закрепленный комплекс адаптаций к северным условиям обитания. Они лучше, чем пчелы других рас переносят длительную зимовку и более устойчивы к заболеваниям нозематозом и европейским гнильцом [2]. Кроме среднерусских пчел в условиях средней тайги Пермского края многие пчеловоды на своих пасеках начинают разводить карпатскую

© Мурылёв А.В., 2011

расу медоносных пчел (Apis mellifera carpathica). Эволюционно адаптация этих пчел сформировалась в условиях южного ареала и имеет свои особенности. Они заключаются в активном использовании длительного поддерживающего медосбора, отсутствии агрессивности у рабочих пчел и умеренной ройливости [3].

Как известно, пчелиная семья состоит из множества рабочих пчел и одной матки. Матка и рабочие пчелы - женские особи. В летнее время в пчелиной семье появляются также трутни. Они являются временными членами пчелиной семьи, что связано с их ограниченной функцией оплодотворения матки. Трутни развиваются из неоплодот-воренных яиц и имеют гаплоидный набор хромосом [4]. В процессе исследования мы проводили измерения точки кристаллизации тканей тела у рабочих особей и трутней медоносных пчел среднерусской и карпатской рас на территории Перм-

ского края. Е.К. Еськовым [5] 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). Она зависит в основном от физико-химического состава вещества. Регистрация точки кристаллизации происходит во время образования кристаллов при переходе из одного агрегатного состояния в другое. При достижении точки кристаллизации пчелы чаще всего погибают из-за разрывов тканей и органов, поэтому ТМП характеризует критический уровень холодостойкости [6]. Изучение данного показателя позволит выяснить механизмы адаптации у пчел на физиологическом уровне к неблагоприятным условиям и освоению севера ареала.

Материал и методика. Исследования проводили с 2009 по 2011 год на пчелах среднерусской и карпатской рас с пасек Пермского края. Пробы рабочих пчел брали ежемесячно в течение года, а пробы трутней с мая по октябрь. Рабочие особи были разделены на четыре группы: пчелы весенней генерации - выводимые в конце зимовки, летняя генерация пчел и осенняя генерация, которая была разделена на пчел, наблюдаемых в начале и в конце зимовки. Согласно методике

ТМП измеряли в трех отделах тела медоносной пчелы (голове, груди, брюшке). Измерения производили с помощью хром-копелевой термопары, укрепленной на деревянной основе. Термопару вводили в один из отделов тела пчелы, и

помешали в морозильную камеру холодильника. Температуру регистрировали прибором Ма81ееЬ М88226, связанным с компьютером через интерфейс Я8-232. С помощью компьютерной программы фиксировали точку перехода жидкости из одного агрегатного состояния в другое.

Обсуждение результатов. Динамика точки кристаллизации у рабочих пчел. Анализируя сезонную динамику точки кристаллизации у рабочих пчел, можно отметить, что с прекращением летной активности в октябре и постепенным наступлением холодов, начинают увеличиваться отрицательные показатели ТМП, достигая своих максимальных отрицательных значений к концу зимовки (табл. 1). 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. У летней генерации пчел наблюдаются максимальные значения ТМП. Эти показатели остаются высокими до октября месяца, а затем снова снижаются.

Отмечено различие точки кристаллизации тканей между подвидами медоносных пчел. На протяжении всей зимовки, температура точки кристаллизации тканей у среднерусских пчел опускается намного ниже, чем у карпатских.

Динамика точки кристаллизации тканей у трутней. В ходе исследований было установлено, что появление трутней отмечается в мае месяце. Последний вывод трутней в пчелиных семьях наблюдался в середине августа, а к кон -

Таблица 1

СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ТОЧКИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАЗНЫХ ОТДЕЛОВ ТЕЛА МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ СРЕДНЕРУССКОЙ И КАРПАТСКОЙ РАС

Генерация рабочих пчел ТМП головы, Т(Со)±т ТМП груди, Т(Со)±т ТМП брюшка, Т(Со)±т

Среднер. Карпат. Среднер. Карпат. Среднер. Карпат.

весенняя -6,45±0,28 -6,51±0,30 -5,57±0,24 -5,46±0,25 -4,63±0,20 -4,81±0,35

летняя -4,05±0,22 -4,17±0,24 -3,86±0,37 -4,10±0,41 -3,98±0,28 -4,12±0,34

осенняя (окт., нояб., дек.) -7,93±0,34 -6,12±0,33 -6,68±0,32 -5,81±0,28 -6,28±0,22 -5,84±0,31

осенняя (янв., февр., март) -10,42±0,42 -9,04±0,36 -7,85±0,26 -7,02±0,32 -7,54±0,17 -6,92±0,26

цу месяца отмечалось активное изгнание трутней из ульев для экономии собранных кормовых запасов. В единичных семьях среднерусских и карпатских пчел трутни встречались в октябре-ноябре, что свидетельствовало об утрате семьей матки. Анализируя точку кристаллизации тканей разных отделов тела у трутней медоносных пчел, также было отмечено ее изменение в течение жизненного цикла. Самые максимальные отрицательные показатели во всех отделах тела наблюдались у трутней весенней генерации (табл. 2), что говорит о физиологической подготовленности последних к резким понижениям температуры весной, которые на территории Пермского края далеко не редкость.

чительны. Особого внимания заслуживает тот факт, что самая низкая температура кристаллизации тканей как у рабочих особей, так и у трутней, наблюдается в головном отделе, вероятно, это связано с меньшим содержанием свободной воды и более высокой концентрацией гликогенов в голове.

Заключение. По результатам исследования пчел карпатской и среднерусской рас на территории Пермского края, мы пришли к выводу, что температура кристаллизации тканей у медоносных пчел динамично изменяется. Точка кристаллизации тканей каждого отдела отличается, самая низкая ТМП характерна для головного отдела. Было установлено, что наиболее приспособлен-

Таблица 2

ТОЧКА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ТКАНЕЙ РАЗНЫХ ОТДЕЛОВ ТЕЛА ТРУТНЕЙ

Генерация трутней ТМП головы, Т(Со)±т ТМП груди, Т(Со)±т ТМП брюшка, Т(Со)±т

среднерусская карпатская среднерусская карпатская среднерусская карпатская

весенняя -6,6±1,21 -5,6±1,24 -4,1±1,05 -4,6±0,28 -5,2±1,18 -5,1±1,48

летняя -4,8±0,48 -4,7±2,05 -3,8±2,13 -3,1±1,72 -3,9±2,06 -4,2±1,16

осенняя -6,2±1,30 -5,1±0,83 -4,5±1,78 -4,2±1,16 -4,7±1,06 -4,1±0,84

У летней генерации трутней среднерусской и карпатской рас показатель точки кристаллизации самый высокий. В осенний промежуток времени температура точки кристаллизации снова опускается. Наиболее четко это прослеживается у среднерусской расы. Если рассмотрим общую картину точки кристаллизации у обеих рас, то заметим, что у среднерусских трутней порог кристаллизации жидкости пролегает ниже, чем у карпатских трутней, хотя различия не зна-

ными к зимнему периоду в условиях Среднего и Северного Урала оказались среднерусские пчелы. Карпатские пчелы физиологически менее адаптированы к длительной зимовке с низкими температурами. Поэтому климатические условия в совокупности с другими факторами (качество корма, заболевания, продолжительность безлет-ного периода), могут вызвать массовую гибель пчел карпатской расы и их помесей на пасеках Пермского края.

Список литературы

1. Сохранение генофонда среднерусских пчел и основные направления развития пчеловодства в Пермской области. Пермь, 1999.

2. Кривцов Н.И. Породное районирование и «лучшие пчелы» для России // Пчеловодство. 2003. № 1. С. 24-28.

3. Гайдар В.А., Пилипенко В.П. Карпатские пчелы. Ужгород, 1989.

4. Рост и развитие пчелиных семей. Рыбное, 2009.

5. Еськов Е.К. Температура максимального переохлаждения и состояния жирового тела пчел // Пчеловодство. 2007. № 6. С. 22-23.

6. Мурылёв А.В., Петухов А.В. Точка кристаллизации разных отделов тела пчелы прикамской популяции // Пчеловодство. 2011. № 1. С. 18-19.

Murylyov Alexander

POINT OF MAXIMUM FRIGORISM IN WORKERS AND DRONES OF HONEYBEES

The annual cycle of the maximum frigorism point of different departments of the worker’s body is shown in dynamics in the article. Seasonal variability of the maximum frigorism point of tissues in drones of honeybees is surveyed. The given indicator is different in honeybees Apis m. mellifera and Apis m. carpathica. The indicator will allow explaining the mechanism of bees’ acclimatization at the physiological level to unfavorable winter conditions and development of the north of the geographic range.

Контактная информация: e-mail: [email protected]

Рецензент - Болотов И.Н., доктор биологических наук, заместитель директора по научным вопросам Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН