Есть ли у пчелы сердце

Строение пчелы

Медоносная пчела стала третьим после дрозофилы и комара насекомым, геном которого известен. Он содержит около 300 млн основных пар ДНК. Согласно результатам первых исследований, этот вид возник в Африке, а затем мигрировал в Европу двумя волнами. Однако более позднее изучение генома пчёл по всему миру показало, что они прибыли из Азии примерно 300 тыс. лет назад и быстро распространились по Европе и Африке. В целом по миру был выявлен высокий уровень генетического разнообразия, однако, в некоторых регионах колонии пчёл вымирают из-за инбридинга (близкородственного скрещивания).

Митохондриальная ДНК у пчёл может передаваться следующему потомству не только от самок, но и от самцов.

Строение тела

Тело каждой пчелы делится на 3 части — голову, грудь и брюшко. Опорой тела служит его наружный экзоскелет — кутикула. Снаружи тело покрыто волосками, которые выполняют функции органов осязания и защищают покров от различных загрязнений. Части тела соединены между собой тонкими эластичными перепонками кутикулы. На голове расположены 2 больших сложных и 3 простых глаза. Сложные глаза состоят из большого количества фасеток и расположены по бокам головы, а простые — на темени (у трутня простые глаза несколько сдвинуты на лоб). Внутри головы находится внутренний скелет (тенториум). Это прочные хитиновые балки, идущие от передней стенки головы к задней и придающие необходимую прочность головной капсуле, особенно её нижней части. К ним прикреплены мышцы, которые обеспечивают движения головы, верхних челюстей и хоботка, а также служат опорой для некоторых внутренних органов. Каждый усик состоит из основного членика и одного длинного жгутика, состоящего у трутня из двенадцати одинаковых члеников, а у самок — из одиннадцати. Спереди рот прикрывает узкая хитиновая полоска — верхняя губа, а с боков расположены верхние челюсти — жвалы. Сильно сдвинутая нижняя губа вместе с парой нижних челюстей образует хоботок. Брюшко самок делится на 6 члеников (сегментов), а у трутня — на 7.

Пищеварительная система пчел

Пищеварительная система пчёл состоит из трёх отделов, соединённых между собой. В первый отдел входят глотка, пищевод и медовый зобик. Глотка находится в голове и является расширенной частью передней кишки. Глотка сужается в пищевод, который проходит через грудь до передней части брюшка, где расширяется и образует медовый зобик. Объём пустого медового зобика составляет 14 мм 3 , но при заполнении мёдом или нектаром может увеличиваться в 3—4 раза. С помощью мускулов, имеющихся в зобике, находящийся в нём мёд или нектар может через пищевод и хоботок выдавливаться наружу. Второй отдел (средняя кишка) находится за медовым зобиком и служит основным органом пищеварения. В состав третьего отдела (задняя кишка) входят тонкая и толстая (прямая) кишка. В прямой кишке, отличающейся большой ёмкостью, скапливаются непереваренные остатки корма в зимний период, в холод, ненастье, а у молодых пчёл — до их ориентировочного облёта. Чтобы исключить вредное влияние на организм экскрементов, происходят всасывание воды и кала и выделение специальными железами противодействующих веществ.

Кровеносная система пчелы

Кровеносная система пчелы: 1—5 камеры сердца; 6 — аорта; Д1 — спинная диафрагма; Д2 — брюшная диафрагма. Стрелками показано направление движения крови в теле пчелы.

Сердце, напоминающее длинную трубку, находится в верхней части тела и тянется вдоль спинной стороны от шестого тергита до головы. Через грудь проходит более тонкая часть трубки (аорта), из которой гемолимфа вытекает в полость головы. Трубка прикреплена мышечными волокнами к спинной стороне тела, имеет 5 сообщающихся камер (задняя, находящаяся под шестым тергитом, замкнута), отделённых друг от друга клапанами, которые пропускают гемолимфу только в одном направлении — от брюшка к голове. В кровеносную систему входят также брюшная и спинная диафрагмы, которые регулируют ток гемолимфы в полость тела. В полости брюшка гемолимфа, очищенная от продуктов распада и обогащённая питательными веществами, поступает в камеры сердца через особые отверстия и вновь направляется по сосудам в голове. В ножки, усики и крылья гемолимфа поступает с помощью так называемых пузырьков, расположенных у основания этих органов. Сердце у пчёл в спокойном состоянии сокращается 60—70 раз в минуту, а сразу после полёта пульсация её сердца достигает 150 сокращений в минуту.

Дыхательная система пчелы

Органы дыхания: 1-трахея; 2-разветвление трахеи; 3-воздушные мешки; 4-сердце; 5- спинная диафрагма; 6- брюшная диафрагма.

Вдыхаемый воздух первоначально попадает в дыхальца — отверстия в кутикуле, из них 3 пары расположены на груди и 6 пар на брюшке. Воздух, очищенный в дыхальцах от пыли с помощью имеющихся в них волосков, поступает в головные, грудные и брюшные парные мешки, соединённые между собой, и затем по трахеям во все органы тела насекомого. Воздух в организм проникает через все отверстия, а выходит в основном через третью грудную пару.

Крылья

Крылья закладываются на стадии куколки. У взрослых пчёл крыло — тонкая, эластичная пластинка, по которой проходят жилки, представляющие собой затвердевшие участки полых трубок. У трутней встречается добавочное жилкование задних крыльев. Роль точки опоры для крыла играет столбик — вырост плейрита. Снаружи от столбика лежит длинное плечо; от места прикрепления к мембране сегмента до столбика — короткое плечо. Основную роль в полёте играют непрямые мышцы, заполняющие полость тела: сокращение этих мышц изменяет кривизну сегментов груди. Мышцы прямого действия действуют непосредственно на крыло через сухожилия и хитиновые пластинки. В полёте передние и задние крылья соединяются в единую плоскость мелкими крючками на переднем крае задней пары крыльев, направленными вперёд, которые называются «хамулус» (лат. hamulus — маленький крючок). Когда насекомое приземляется, эти крючки разъединяются, и крылья складываются вдоль тела. Общее число таких крючков (зацепок) составляет от 17 до 28 штук.

Пчела может лететь со скоростью до 65 км в час (без груза, а с грузом — 20—30 км в час), совершая при этом 200—250 взмахов крыльями в секунду. От улья они могут улетать до 3—4 км. Однако, эффективно работать со взятком пчёлы могут с расстояния не более 2 км.

Органы чувств пчелы

К органам чувств пчёл относятся органы зрения, обоняния, вкуса, слуха, температуры и др.

Зрение

Сложные глаза состоят из большого количества мелких глазков (3000—4000 у матки, 4000—5000 у рабочей пчелы, 7000—10 000 у трутня), каждый из которых воспринимает части находящегося перед ним предмета, а вместе они воспринимают полное изображение предмета (мозаичное зрение). На темени расположены 3 простых глаза. Пчёлы видят поляризованный свет, что позволяет им видеть солнце даже сквозь облака.

Обоняние и осязание

Органы обоняния находятся на усиках. Часть волосков, покрывающих тело, выполняет функцию органов осязания и связана с чувствительными клетками и нервной системой. Органы обоняния и осязания позволяют ориентироваться в тёмном гнезде. Число обонятельных пор на усиках трутней примерно в 7 раз больше, чем у рабочих пчёл.

Вкус

Органы вкуса находятся на хоботке, в глотке, на члениках усиков, на лапках ножек.

Слух

Звук пчёлы воспринимают через соответствующие органы, расположенные на отдельных участках туловища и на ножках.

Другие

На усиках расположены органы, воспринимающие влажность, тепло и холод, уровень содержания углекислого газа, позволяющие контролировать микроклимат гнезда, оптимальный для развития личинок в сотах.

Ядовитые железы

Жалящий аппарат пчелы расположен на заднем конце брюшка и состоит из двух ядовитых желёз, резервуара для яда и пильчатого жала длиной 2 мм и диаметром 0,1 мм. На жале расположены зазубрины, из-за которых жало застревает в коже позвоночных, являясь причиной потери жалящего аппарата при ужалении и смерти пчелы. Пчелиный яд представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом и горьким вкусом, имеющую кислую реакцию (pH=4,5—5,5), на воздухе быстро высыхающую и превращающуюся в аморфные кристаллы плотностью 1,1313 г/см 3 . Яд пчёл термоустойчив: выдерживает замораживание и нагревание до 115 °C. Наряду с ингредиентами, характерными и для других животных ядов, в нём присутствуют вещества, характерные только для него. Ингредиенты яда имеют строгую специализацию, но действуют синергично, дополняя и усиливая друг друга. При ужалении пчела вводит 0,3—0,8 мг яда в зависимости от времени года и возраста пчелы. Смертельная доза пчелиного яда для человека — около 0,2 г (500—1000 ужалений).

Звуки пчёл

Пчёлы способны издавать звуки разной высоты и тембров. Пчелиная семья в улье жужжит по-разному в зависимости от своего физиологического состояния. Таким образом можно биоакустически контролировать состояние пчёл. По характеру звука можно определить, холодно ли им, голодно ли, решила ли семья роиться, есть ли матка в семье, как относятся пчёлы безматочной семьи к вводимой в улей матке (они не всегда её принимают), какова расовая принадлежность пчёл (каждая раса издаёт свой звук). Можно также акустически управлять лётной деятельностью пчёл, например, ограничить их вылет из улья при необходимости (например, на время обработки полей ядохимикатами).

Большой нервный центр в голове насекомых и является их мозгом. Он принимает ощущения и посылает сигнал в мышцы, заставляя их работать. Это делается автоматически, потому что все действия насекомых автоматические.

Кровь пчелы не красная, как у человека. Она не переносит кислород, который придает крови красный цвет. Сердце насекомого — часть длинной трубки, проходящей через все тело, прямо под кожей. Трубка заканчивается в мозге.

По всей длине этой трубки имеются крохотные отверстия с клапанами. Кровь поступает в сердце через эти отверстия. Сердце сокращается и вынуждает кровь притекать к нему.

В голове кровь омывает мозг и течет назад по организму. При движении назад кровь поступает также в органы тела, мышцы и нервную систему. Она приносит с собой переваренную пищу и забирает продукты отхода.

Вы можете пронаблюдать сердце у некоторых видов насекомых. Если внимательно рассмотреть гусеницу озимой совки, личинку москита или некоторых других гусениц, можно заметить сердце в виде трубки вдоль всей спины, пронаблюдать, как оно бьется. Вы заметите, что сердце бьется быстрей, когда насекомое теплое, и медленней, если насекомое остывает.

SCREEN

Wide (default)
Fluid
Narrow

Profile

blue
cyan
deep
default
orange
purple

Layout

default
left-main
left-right-main
main-left-right
main-left
main-only
main-right-left
main-right
right-main-left

Menu Style

Mega
Css
Dropline
Split

Анатомия пчелы

В этой статье приведена характеристика основных жизненных систем строения пчелы, таких как система пищеварения и обмена веществ, кровообращение, дыхание, нервная система, зрение, обоняние и пр.

Пищеварение и обмен веществ у пчел

Органы пищеварения пчелы, как и всякого животного, служат для приёма, переработки и усваивания пищи. Питательные вещества, входящие в состав мёда и пыльцы, расщепляются до растворимого состояния, когда они легко могут проникнуть через стенки желудка в кровь и быть усвоенными организмом пчелы. Пищеварительный канал пчелы разделяется на три отдела: а) передняя кишка, которая служит для принятия и временного хранения пищи; б) средняя кишка, где корм переваривается и усваивается; в) задняя кишка, в которой скопляются непереваримые части пищи (кал).

Передняя кишка начинается у пчелы в голове глоткой, имеющей вид короткой трубки. К стенкам глотки прикреплены мускулы, которые, сокращаясь, всасывают, подобно насосу, и проталкивают жидкую пищу дальше, в пищевод. Пищевод проходит через всю грудь, входит в переднюю часть брюшка и здесь расширяется, образуя медовый зобик. Медовый зобик служит резервуаром для нектара при его сборе и переносе. Медовый зобик имеет объём в среднем 14-18 куб. мм, но при наполнении нектаром или мёдом стенки его сильно растягиваются, и объём зобика может увеличиться до 55 куб. мм. Медовый зобик соединяется со средней кишкой особым клапаном, который препятствует обратному поступлению пищи из средней кишки в медовый зобик. Средняя кишка является самым длинным отделом кишечника. Внутренняя стенка её имеет большое число складок, которые увеличивают пищеварительную поверхность кишки. Последовательные сокращения мускулов в стенке кишки способствуют постепенному продвижению пищи. Клетки стенок средней кишки выделяют пищеварительные соки, под действием которых происходит переваривание пищи. Средняя кишка переходит в заднюю, состоящую из двух отделов – тонкой и толстой (прямой) кишок. Не переваренные в средней кишке части пищи и потому не усвоенные (оболочки пыльцевых зёрен, падевые вещества и т. п.), пройдя тонкую кишку, попадают в большую толстую кишку, которая при наполнении калом расширяется настолько, что вес кала может доходить до половины веса пчелы. Такая большая вместительность толстой кишки имеет большое значение для зимовки пчёл: весь кал, образующийся за зиму, скапливается в ней и только весной извергается пчёлами наружу. Лишь при ненормальной зимовке (плохой корм, беспокойство пчёл, низкая температура и т. п.) задняя кишка чрезмерно переполняется калом, и у пчёл появляется понос. В том месте, где средняя кишка переходит в тонкую, впадают так называемые мальпигиевы сосуды – длинные тонкие трубочки, клетки которых выбирают из крови вредные для организма вещества, подлежащие удалению из тела. У пчёл имеются три пары "слюнных" желез. Одна из них (верхнечелюстная) вырабатывает вещества, входящие в состав "молочка", которым пчёлы кормят личинок. Другая железа (глоточная) вырабатывает вещества, необходимые для переработки нектара в мёд. Третья железа (нижнегубная) вырабатывает вещества для смазывания хоботка в даёт слюну, необходимую для самого пищеварения.

Кровообращение

Полость тела пчелы заполнена бесцветной жидкостью – кровью, в которой содержатся бесцветные кровяные тельца. Все внутренние органы пчелы, находящиеся в этой полости, как бы омываются кровью. Из крови они получают необходимые питательные вещества, в неё же они отдают вещества, ненужные организму и подлежащие удалению из тела. Кровь в теле пчелы, передвигаясь, часть своего пути (из брюшка в голову) проходит по единственному в теле пчелы кровеносному сосуду; весь же остальной путь (из головы в брюшко) она течёт не в сосудах, а непосредственно в полости тела. Кровеносный сосуд (сердце) лежит в полости брюшка, ближе к спинной поверхности, и имеет вид трубки, состоящей из пяти камер. Каждая камера отделена от соседних особыми клапанами, открывающимися только в одном направлении, вследствие чего кровь может двигаться внутри сердечной трубки тоже только в одном направ лении. От сердца отходит длинная трубка – аорта; она проходит из брюшка в грудку, затем в голову и заканчивается открытым концом в голове пчелы. Когда сердце расширяется, кровь из полости тела через щелевидные клапаны поступает в сердце. При сжатии стенок сердца кровь, пройдя все камеры, попадает в аорту. По аорте она проходит к голове, где и изливается обратно в полость. Из полости головы она уже свободно движется в обратном направлении по всей полости тела, а дойдя до сердца, вливается в него и совершает ранее описанный путь.

Несмотря на отсутствие сосудов, кровь движется в полости тела всегда по строго определённому пути. Такое направление току крови в полости брюшка придают две продольные перегородки (диафрагмы). Одна из них расположена между сердцем и кишечным каналом, другая – между кишечным каналом и брюшной стенкой тела.

Дыхание

У пчелы девять пар дыхалец: три пары в груди и шесть пар в брюшке. Предполагают, что через брюшные дыхальца воздух входит в тело пчелы, а через грудные выходит обратно. Стенки дыхалец усеяны волосками для защиты от пыли. Дыхальца также имеют приспособления, наглухо закрывающие просвет трахеи. Воздух продвигается по воздушным мешкам и крупным трахеям в результате так называемых дыхательных движений брюшка, при которых оно то сокращается, то расширяется. Когда брюшко расширено, воздух через дыхальца входит в большие трахеи и воздушные мешки; когда же брюшко сокращается, воздух выходит из воздушных мешков наружу. Затем воздух поступает из воздушных мешков в трахеи и разносится по всему телу пчелы. Клетки тела поглощают из него кислород и отдают углекислый газ, который также по трахеям выходит наружу. Вместе с углекислым газом из тела пчелы удаляются и водяные пары.

Нервная система

Мозг пчелы состоит из большого узла (надглоточного) я малого узла (подглоточного), соединённых между собой двумя перемычками. От мозга отходит брюшная нервная цепочка, состоящая из ряда соединённых между собой нервных узлов – двух в груди и пяти в брюшке. Мозг пчелы по своему назначению лишь в отдалённой степени соответствует мозгу позвоночных животных. Брюшная нервная цепочка пчелы выполняет роль спинного мозга высших животных. От нервных узлов отходят нервные тяжи к органам чувств (глазам, органам обоняния, осязания и др.), к крыльям, ножкам и т. д. Это так называемые чувствительные нервы, по которым раздражения от органов чувств передаются к нервным узлам.

На поверхности тела пчелы находятся особые чувствительные органы (осязательные волоски), которые воспринимают разнообразные раздражения и через посредство чувствительных нервов передают раздражения в нервные узлы. От нервных узлов в обратном направлении идут другие нервные нити – двигательные нервы, по которым передаются соответствующие раздражения мускулам. Органы, связанные с этими мускулами, производят то или иное ответное действие на раздражение. Приведём примеры таких раздражений и ответов на них. Вы притронулись к пчеле, т. е. произвели раздражение её чувствующих осязательных волосков. Это раздражение передаётся по чувствительному нерву в нервный узел. Здесь раздражение перерабатывается и по двигательному нерву передаётся к мускулам жала, которые приходят в движение. Таким образом, в результате полученного пчелой раздражения жало пчелы вонзается в ваше тело. Вы раздавили пчелу. Запах яда подействовал возбуждающе на обоняние другой пчелы. Возбуждение по чувствительному нерву дошло до нервного узла. Там оно переработалось, и, в ответ на произведённое раздражение обонятельных органов, пчела бросается на вас и жалит. Такие ответные действия организма на полученное раздражение называются рефлексами. Рефлекс – это простейший вид нервной деятельности животного, один какой-либо акт: одёргивание лапки, жаление, наполнение зобика мёдом при пуске струи дыма и т. п. Мы знаем, что пчёлы производят и более сложные действия, например, постройку сотов, выкармливание личинок, роение и т. п. Но это уже не простые рефлексы, а инстинкты. Каждый инстинкт вырабатывался у пчёл тысячелетиями и сложился из группы отдельных рефлексов.

Зрение

У пчелы на голове имеется пять глаз – три простых, расположенных на темени, и два сложных, расположенных по краям головы в виде двух больших овалов. Простые глаза пчелы по строению напоминают фотографический аппарат. Как и на пластинке фотокамеры, в простых глазах пчелы воспроизводятся предметы, которые воздействуют на разветвлённые здесь нервные окончания. При этом все три отдельных изображения трёх глаз пчелы сливаются в один образ. Совсем по-иному устроены сложные глаза пчелы. При рассматривании сложного глаза через сильное увеличительное стекло (лупу) мы заметим, что вся поверхность его – сетчатая и состоит из нескольких тысяч отдельных мелких площадок шестиугольной формы (фасеток), напоминающих строение пчелиных ячеек. От каждой площадки поверхности глаза идёт вглубь постепенно суживающаяся трубочка, стенки которой выстланы чёрной, не проницаемой для света оболочкой. Каждая трубочка заканчивается внизу нервными разветвлениями. Таким образом, сложный глаз пчелы состоит из большого количества сросшихся между собой простых глазков, или фасеток. У трутня их насчитывают до 6-8 тыс., у матки – до 5 тыс., у рабочей пчелы – до 4-5 тыс. Каждая из фасеток даёт изображение не всего предмета в целом, а лишь отдельной его части. Таких изображений отдельных частей предмета в глазе пчелы получаются тысячи, а в мозгу пчелы они сливаются в изображение предмета в целом. Представим себе, что мы рассматриваем мозаичную картину, сделанную из тысяч отдельных хорошо подобранных цветных камешков или кусочков стекла. Хотя наш глаз и улавливает отдельные детали картины, каждый камешек или стёклышко, но в нашем сознании запечатлевается целый образ, а не отдельные его части. Зрение насекомых, имеющих сложные глаза, поэтому я называется мозаичным. Большинство исследователей считает, что простыми глазами пчёлы рассматривают предметы вблизи; но во время полётов они ориентируются при помощи сложных глаз. При удалении или заклейке сложных глаз насекомые производят впечатление совершенно слепых. Поэтому считают, что у пчелы оба рода глаз дополняют друг друга. Сложными глазами, размещёнными на выпуклой поверхности головы, пчела может обозревать большие пространства. Не случайно поэтому они значительно больше у трутней: большое поле зрения позволяет им лучше ориентироваться в пространстве и находить маток во время их вылета для спаривания. Опыты, проведённые К. Фришем, показали, что пчёлы хорошо различают некоторые цвета, например, синий, жёлтый, другие же цвета они путают. Так, например, пчёлы, приученные летать на красный цвет, летят не только на красный, но и на чёрный и тёмно-серый. Пчёлы, приученные к жёлтому цвету, летят не только на все оттенки жёлтого, но также и на оранжево-красный и жёлто-зелёный. Пчёлы различают лишь те формы предметов, с которыми они постоянно сталкиваются в природе, т. е. формы разнообразных цветов, которые они посещают. Отличительными признаками цветов для пчёл служат их окраска и форма.

Обоняние

По всему телу пчелы проходит сложная сеть трубок – трахей разной величины. Вдоль тела расположены попарно большие воздушные мешки, которые служат запасными резервуарами для воздуха. Соединяются они между собой поперечными стволами, разветвляющимися на боковые ветви. Последние, в свою очередь, ветвятся по нескольку раз и, в конце концов, доходят до трубочек микроскопических размеров. Трахеи проникают внутрь тканей тела пчелы, в промежутки между клетками, а иногда и в самые клетки. У пчёл очень хорошо развито обоняние. Органы обоняния находятся у них на усиках. Это свидетельствует К. Фриш, который провёл два интересных опыта, доказывающих наличие органов обоняния на усиках пчелы. Фриш в своём первом опыте дал пчеле сахарный сироп в чашке, которую поставил на сером листе бумаги, смоченном мятными каплями. Рядом с этим листом он положил ещё три таких же серых листа бумаги, но смоченных тимьяном, а на них поставил пустые чашечки. Когда пчела достаточно освоилась и несколько раз посетила чашечку с кормом, Фриш удалил корм и на столе оставил четыре листа серой бумаги, с пустыми чашечками. Три листа по-прежнему были смочены тимьяном, один – мятными каплями. Пчела упорно продолжала садиться только на лист с запахом мяты, хотя этот лист каждый раз перемещался на столе. При повторении этого же опыта Фриш предварительно отрезал у пчелы оба усика. Привычный запах мяты на пчелу в этом случае уже не действовал, и в поисках корма она несколько раз перелетала с одного листа бумаги на другой, садясь куда попало. Во втором опыте, не на запах, а на цвет, Фриш приучал пчелу брать корм с чашечки, поставленной на синем листе бумаги. Рядом он клал жёлтые листы бумаги с пустыми чашечками.

Когда пчела стала безошибочно находить корм на синем ласте бумаги, Фриш удалил корм, и, хотя на синей бумаге стояла пустая чашечка, пчела продолжала садиться на синюю бумагу. Отрезав пчеле усики и повторив опыт, Фриш заметил, что пчела продолжала садиться только на синюю бумагу. Оказалось, что пчела без усиков вполне может ориентироваться по цвету, но теряет способность ориентироваться по запаху. Следовательно, усики являются единственным органом обоняния пчёл. Поверхность усиков усеяна большим количеством (до 500 000) отверстий – обонятельных пор, похожих на светлые точки. В каждой обонятельной поре проходят разветвления нервов, а сверху они затянуты очень тонкими плёнками, пропускающими пахучие вещества вглубь поры. В промежутках Между обонятельными порами расположены осязательные волоски. Таким образом, усики одновременно служат и органами осязания.

Автор: Мария Сухоруких
Распечатать

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Поделитесь с друзьями!