АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЧЕЛЫ

Пчела
Класс Насекомых (Insecta), к которому относится Пчела медоносная (Apis mellifera), богаче всех классов животного мира по числу представителей. Особенности класса в том, что большинство из них наземные (хотя, встречаются и пресноводные), у них хорошо развита трахейная система и большинству присуща способность к полету - единственная группа среди всех беспозвоночных.
Строение тела рабочей пчелы, матки и трутня соответствует выполняемым им функциям.
Тело взрослых Apis делится на голову, грудь и брюшко.
ГОЛОВА
Голова покрыта хитиновым покровом, с грудным отделом соединена подвижно. На нижней стороне помещается ротовой аппарат. У пчелы он называется лакающим. Верхняя губа (хитиновая складка) и жвалы - две толстых хитиновых пластин, зазубренные по краю, используются пчелой для разминания и обработки воска при постройке сот. Две другие пары вытянуты в длину, одна из них срастается, образуя листовидную пластину, а челюстные щупики редуцированы. Обе челюсти охватывают находящуюся между ними нижнюю губу и образуют длинный, цилиндрический, усаженный волосками стержень - хоботок. Только лишь при наличии этого длинного эластичного органа для пчелы доступен нектар, спрятанный в узких и глубоких венчиках цветов. Наиболее существенная часть хоботка - длинный и тонкий язычок. Конец язычка называется ложечкой. Весь лакающий аппарат может сгибаться и прятаться под голову, а во время акта питания выпрямляться.
Хоботком пчела владеет в совершенстве. Если жидкости много, пчела опускает в нее трубочку хоботка, по узенькой трубочке жидкость поднимается по законам капиллярности и благодаря присасывающим сокращениям глотки. Из хоботка жидкая пища поступает в рот, а оттуда по пищеводу в медовый зобик. Если жидкости немного, то эту работу пчела выполняет уже язычком, конец которого густо усажен волосками. Эти волоски, смачиваясь жидкостью, выделяемой нижнегубными железами, помогают пчеле быстрее собирать нектар и воду.
Хоботки маток и трутней всегда короче хоботков рабочих пчел. Матки и трутни, находясь на полном иждивении рабочих пчел, самостоятельно пищу себе не добывают, поэтому их хоботки постепенно теряли значение органов добывания пищи превратились в органы приема готовой пищи.
На голове пчелы расположены два сложных фасетированных глаза и три простых глаза.
глаз пчелы Сложный глаз состоит из множества мелких глазков - омматидиев, состоящих из чувствительных клеток - ретинулы. Имеется хрустальный конус и хрусталик - они образуют лучепреломляющий аппарат, а ретинула - сетчатку. Омматидии обособлены друг от друга прокладкой из пигментных клеток с черным зернистым пигментом. Вид глаза принимает граненый, фасетированный вид. И такое зрение по определению И.Мюллера называется "Мозаичным зрением". Его особенность в том, что ретинула воспринимает изображение одной точки предмета, находящегося в поле зрения всего глаза, а не всего объекта. Построение полного изображения совершается путем приложения (аппозиции) одного к другому этих мелких изображений и получается в виде единого и прямого изображения предмета.
* Так, рабочая пчела имеет 6 300 омматидиев, царица - 4 920, а трутни - 13 000.
Простые глазки - их три, они имеют более крупный хрусталик, пропускающий большее количество световых лучей, специально приспособлены для видения при слабом свете, в сумерках - в ульях, например. Существует предположение, что простые глаза содействуют сложным в точном установлении локализации животного в пространств, служат для определения расстояния между животными и лежащими впереди него предметами, что особенно важно в полете.
* Глаза насекомых вообще ориентированы для зрения на близком расстоянии; они способны различать мельчайшие детали предметов, недоступные человеческому зрению, на крайне малых расстояниях, например, при нахождении объекта на расстоянии 1 м от глаза.
Пчелы, как и другие насекомые, различают не только степень интенсивности света, но и некоторые цвета. Так, например, они смешивают красный цвет с черным, а синевато-зеленый - с серым. Они, главным образом, отличают "теплые" цвета от "холодных", смешивая желтый и оранжевый с зеленым, а синий с фиолетовым. Интересно, что цветы, опыляемые насекомыми - пчелами и шмелями, чаще всего обладают синей или фиолетовой окраской (клевер, например). На практике отмечено, если улья окрашены в цвета, различимые пчелами, они ошибаются крайне редко.
Помимо цвета различается еще и форма. К.Фриш - исследователь жизнедеятельности пчел, установил этот факт. Фриш приучал пчел залетать в картонные ящики, входное отверстие которых было окружено рисунком, напоминающим чашечки разных цветов. Пчелы легко приучались посещать ящики, содержащие пищу, с определенным рисунком. Даже при перестановке ящика с определенным рисунком, пчелы продолжали безошибочно их навещать, пролетая мимо других ящиков с другими рисунками. Однако это различение формы имеет свои пределы. Пчелы не умеют различать и запоминать ящики с рисунком геометрической формы (треугольник, квадрат). Вывод напрашивается такой: пчелы различают преимущественно форму таких предметов, с которой они имеют дело в природе.
На голове расположены органы обоняния, осязания - пара антенн, сяжков - усиков.
Органы обоняния располагаются на сяжках в виде групп чувствительных клеток, связанных с концевыми хитиновыми аппаратами - обонятельные волоски, конусы, выступающие над поверхностью тела насекомого. У пчелы на каждом сяжке расположено до 15 000 обонятельных аппаратов. Поэтому пчелы очень хорошо приучаются отличать в экспериментах различные запахи, например, эфирные масла - апельсиновую эссенцию отличая от других.
На антеннах, как и ротовых и других органах тела, расположены чувствительные волоски. С их помощью пчелы различают растворы сахара разной концентрации, а так же присутствие поваренной соли в растворе сахара. Однако совершенно не замечают примесь хитина, в том количестве, в котором этот раствор горький для человека.
Особый орган обоняния - железа Насонова, находится в брюшке, но о ней уместно упомянуть здесь, описывая органы обоняния пчел, т.к. восприятие запахов осуществляется органами, находящимися на голове пчелы. Железа находится в брюшке и состоит из 500 - 600 клеток Лейдинга. Когда пчела подлетает к летку, она движением крыльев подгоняет поток воздуха по верху брюшка. Секрет железы быстро распространяется по улью и пчелы быстро находят свой улей. Когда изменяется положение улья или летка, рабочие пчелы быстро начинают выделять пахучие вещества.
У пчел имеются температурные рецепторы - холодовые и тепловые: одни из них увеличивают количество генерируемых импульсов в ответ на понижение температуры, другие - на повышение. Холодовые рецепторы впервые были обнаружены на антенне пчелы. Типичных тепловых рецепторов у медоносных пчел до сих пор не найдено. Исследования показали, что пчелы воспринимают колебания температуры, составляющие десятые доли градуса. При появлении личинок и яиц рабочие пчелы длительное время активно регулируют температуру соответствующих участков гнезда в пределах 35 ±0,5oС.
Медоносные пчелы воспринимают и реагируют также на изменения концентрации СО2 в окружающей среде.
Головной мозг пчел, как общественных насекомых, развит сложнее всего. У кастовых насекомых, которые отличаются сложностью жизненных отправлений, эта разница сказывается и на размерах и сложности строения головного мозга. Более 90% нейронов центральной нервной системы сосредоточено в мозге. Центрами ассоциаций головного мозга являются "грибовидные тела", где больше всего сосредоточено нейронов. Так, у рабочих пчел они более развиты, чем у цариц. Мозг трутня в целом гораздо крупнее мозга матки и рабочей пчелы за счет развития зрительных долей. Другие отделы мозга в наибольшей степени развиты у рабочей пчелы.
ГРУДЬ
Грудь состоит из 3 сегментов, и 1 сегмента брюшка, каждый сегмент несет 3 пары двигательных ножек и 2 пары крыльев.
Конечность пчелыКонечности состоят из одного ряда члеников, в которых имеется: ляжка, или тазик, вертлуг, бедро - самый толстый членик, голень - самый длинный, и состоящая из 5 члеников лапка. На конце каждой лапки имеется коготок, который помогает при ходьбе по неровной поверхности, а для движения по гладкой поверхности у пчелы есть приспособления в виде подушечки. Мускулатура развита очень хорошо, это объясняется широким спектром действий в процессе жизнедеятельности: сбор пыльцы, складывание ее в соты, утрамбовка пыльцы, чистка улья, строительство сот.
У разных каст пчелиного сообщества разные особенности строения конечностей. Так, на ножках рабочей пчелы имеются специальные приспособления для сбора пыльцы, для переноса ее в улей, для сбрасывания обножки в ячейки сот.
На передних ножках имеется приспособление для чистки усиков - полукруглый вырез, усаженный рядами хитиновых волосков. Усик проходит через эту выемку и очищается от пыльцы. На усиках пчелы находятся органы обоняния и осязания, помогающие ей ориентироваться в сборе пыльцы и различных работах внутри улья.
Для сбора и переноса в ульи пыльцы служат щеточки и корзиночки. У рабочих пчел они гуще и длиннее, чем у трутней и маток.
На средних ножках рабочих пчел, трутней и маток расположен особый шипик - шпора. Он служит для сбрасывания в ячейки обножек. Вес обножек может достигать 0,08 г. А вес пчелы около 0,1 г. Как же движется нагруженная пчела? Она подгибает задние ножки вперед, если вес обножки велик. При этом она поддерживает обножку средними ножками.
С грузом, равным весу самой пчелы, она летит со скоростью примерно 20 км/час, без груза - около 70 км/ час.
Крылья представлены двумя парами - передняя и задняя. Передняя пара больше и сильнее задней; прикреплена она ко второму членику груди, вторая - к третьему членику. Крылья состоят из основы - жилок, и натянутой между ними перепонки. На задних крыльях имеются крючочки, которые помогают соединять крылья во время полета - так образуется большая летательная поверхность крыльев. В улье обычно они сложены вдоль тела пчелы, что предохраняет их от повреждений и не мешает пчеле выполнять работы в улье.
Мускулатура, приводящая в движение крылья, находится внутри второго и третьего членика груди, и развита очень хорошо. Пчела может делать до 440 взмахов в секунду. При этом и скорость полета - 25 км/час.
Размер крыльев не одинаков у представителей семейства. У трутней самые большие крылья - они способны долгое время держаться в воздухе и пролетать большие расстояния. У матки вторые по величине, у рабочей - самые маленькие. Размер крыльев рабочих пчел и трутней равны размеру тела, а у матки крылья меньше, чем ее размер.
БРЮШКО
Брюшко матки и рабочей пчелы состоит из десяти члеников (сегментов), шести не сросшихся, одного - сросшегося с третьим члеником груди, и трех - образующих впадину, где помещается анальное отверстие и жало.
Каждый брюшной членик состоит из спинной и брюшной хитиновых пластинок, соединенных между собой складочкой кожи. При этом брюшко может растягиваться. У матки, когда в ее яичниках развиваются яйца, а так же рабочей пчеле при дыхании во время полета.
Крылья пчелыЖало пчелы находится на конце брюшка во впадине. У рабочей пчелы оно является органом защиты, т.к. органы размножения у них недоразвиты. У матки оно выполняет роль яйцеклада. Ужалить матка может только соперницу в мягкие хитиновые складки между члениками брюшка.
Жало представляет орган, состоящий из трех частей:
неподвижной - салазки;
подвижной;
ядовыделительного аппарата.
Во время ужаления, сильные мускулы приводят в движение стилеты - хитиновые иголочки жала, находящиеся внутри салазок. Они впиваются в кожу жертвы, из ядовитых желез яд стекает по канальцам к концу жала и попадает в рану. На конце стилетов находятся зазубрины, они и препятствуют выходу жала из ранки. Часто пчелы погибают, оставляя жало в ранке. Но, часто они находят самое тонкое место в коже млекопитающего (мышь, мелкие птицы) и жало свободно выходит из кожи. Пчела способна умертвить мышь одним ударом жала. Когда пчела летит с нектаром, или ее зобик наполнен медом, ей трудно ужалить - брюшко ограничено в подвижности, пчела не может его подгибать, чтобы жалить. Эту особенность учитывают пчеловоды на практике - дымом они выкуривают пчел из улья. Почуяв опасность, пчелы стремятся набить зобики медом, и не способны жалить.
Восковые железы вырабатывают воск в организме пчелы. Только рабочие пчелы имеют эти органы.
Светлые овальные пятнышки на брюшке пчелы называются восковыми зеркальцами, именно здесь и находятся восковые железы.Они прикрыты члениками брюшка, которые образуют восковые кармашки. У молодых пчел железы недоразвиты и они не выделяют воска, только с 3 - 5 дня начинается этот процесс. Когда пчелы кормят расплод, у них наблюдается максимальное выделение воска, так как они в это время усиленно питаются. С течением времени деятельность восковых желез затихает. Но, многие пчеловоды отметили, что выделение воска тем активнее, чем более оптимальны условия содержания пчел.
ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
Важная физиологическая особенность дыхательной системы насекомых состоит в следующем. Обычно у животных кислород поступает в определенных участках тела и оттуда разносится кровью по всему организму. У насекомых же существуют воздухоносные трубочки - трахеи, которые доставляют кислород прямо к местам его потребления - в данном случае непосредственно к клеткам тела, как бы заменяя собою кровеносные сосуды.
Трахеи представляют собой сеть сложно развитых трубочек. В них воздух поступает через 9 пар (у трутня их 10) отверстий - дыхалец, и или стигм: они лежат на средне- и заднегруди и на первых 8 члениках брюшка. Стигмы снабжены особыми замыкательными аппаратами и ведут каждая в короткий поперечный канал, а все поперечные каналы соединены между собой продольными трахейными стволами. От стволов отходят тонких трахеи, опутывающие все органы. Заканчивается каждая трахея концевою клеткой с радиально расходящимися отростками, пронизанными конечными канальцами трахеи. Концевые веточки этой клетки проникают даже внутрь отдельных клеток тела. Трахеи заходят повсюду - в ноги, крылья и т.д. На трахеях расположены местные расширения - воздушные мешки - головные, грудные, брюшные, служащие для улучшения вентиляции воздуха в трахейной системе.
Для регулирования поступления воздуха дыхальца снабжены замыкающимися клапанами. Пчела в спокойном состоянии совершает 150 дыхательных сокращений в минуту. При увеличении объема брюшка воздух засасывается в воздушные мешки, при уменьшении объема - выталкивается. Если сокращение объема брюшка происходит при замкнутых клапанах дыхалец, то воздух из воздушных мешков проталкивается по всей сложной системе трахей и тончайших воздухоносных трубочек до самых отдаленных клеток. При закрытом дыхальце полностью прекращается доступ воздуха в трахейную систему, что позволяет пчелам длительное время находиться в отравленном воздухе, изолировав себя от него. Воздушные мешки головы и груди не могут спадаться, в них всегда есть воздух, а мешки брюшка спадаются при сжатии и увеличиваются при расширении.
Воздушные мешки обеспечивают пчелу дополнительным кислородом во время полета, когда усиливается обменные процессы. Пчела становится легче, это тоже способствует улучшению летательной способности пчелы. У молодой матки мешки выполняют свои функции до спаривания с трутнями. После спаривания увеличивается размер яичников, мешки сжимаются. Матка теряет способность летать. После выполнения основной функции матки, ее воздушные мешки снова расправляются и она вновь становится способной к полету. За счет интенсивности дыхания у пчел на 100г. живого веса выделяется в течение 6 часов от 0,44 до 1,70г. СО2.
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА
В связи с особенностями строения дыхательной системы, кровеносная система у пчелы развита сравнительно слабо.
В брюшке, над кишечником, залегает длинное, трубковидное сердце, замкнутое сзади и, соответственно членикам брюшка, поделенное на несколько камер, с помощью парных клапанов. Сердце окружено участком полости тела, околосердечным синусом, который отделен от остальной полости горизонтальной, тонкой и продырявленной перегородкой. К стенкам брюшка сердце прикрепляется с помощью соединительнотканных подвесных нитей. Сердце - мышечный орган. По бокам и под сердцем расположены метамерные поперечные, парные крыловидные мышцы. Медианные концы мышц соединяются друг с другом.
На переднем конце сердце продолжается в головную аорту, которая, достигнув мозга, заканчивается воронковидным отверстием, кровь из нее поступает прямо в полость тела. Кровь омывает органы головы, а затем через шею течет по телу назад. В области брюшного стебелька аорта делает 18 - 20 петель, окружена плотной тканью и к ней подходят разветвленные трахеи. Такая структура предохраняет спинной сосуд от перегибания от движений брюшка и обогащается в этом месте кислородом.
Из брюшной полости кровь поступает в сердце через отверстия, расположенные попарно с обеих сторон каждой сердечной камеры. Они имеют клапаны, открывающиеся снаружи внутрь. Клапаны, пропуская кровь из брюшной полости в сердце, препятствуют обратному движению крови из сердца в брюшную полость. В брюшной полости кровь, омывая пищеварительный канал, обогащается питательными веществами пищи. Обогащенная кровь через сердце и аорту изливается в полость головы и другие части тела.
Кровь, т.е. жидкость, заполняющая полость тела, представляет собой бесцветную жидкость. Она содержит фагоциты и специальные кровяные клетки. Сердце неподвижной пчелы делает 60 - 70 ударов в минуту, движущаяся пчела -100 ударов, у пчелы после полета отмечено 140-150 ударов в минуту. На количество сокращений значительное влияние оказывает температура. Установлено, что повышение температуры на 10° С приводит к увеличению числа сокращений сердца в 2 раза. Сердечный ритм определяется работой сердечных мышц, а так же контролируется нервной системой.
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
В различные периоды жизни пчелиной особи ее органы пищеварения имеют различное строение. У личинок они приспособлены исключительно для усвоения уже вполне готовой пищи, поэтому отличаются простотой строения. У взрослой особи органы пищеварения приспособлены и для переваривания грубой пищи (перги), и для переваривания меда, длительного хранения (на протяжении всей зимы) фекальных масс, скопляющихся в большом количестве в толстой кишке.
Особенность пчел заключается в том, что они не впадают в зимнюю спячку, зимой они образуют клуб, где поддерживают температуру постоянной, на это тратится большое количество энергии. Пчелы всю зиму поедают мед. Но, очистительных облетов зимой сделать невозможно, поэтому у пчелы идет накапливание фекальных масс в толстой кишке.
Пищеварительную систему пчелы по особенностям строения и выполняемой функции можно условно разделить на пищеварительный канал и систему желез.
Пищеварительный канал принято подразделять на три отдела: переднюю (глотка, пищевод, брюшной отдел - (медовый зоб), среднюю (желудок) и заднюю кишки.
В пищеварительном канале пчелы происходит предварительная обработка пищи, ее переваривание под влиянием ферментов слюнных желез, желудочного и кишечного соков. Переваренная часть пищи всасывается стенками кишечника и поступает в кровь; не переваренная часть пищи выводится из кишечного канала через анальное отверстие.
Передняя кишка начинается на нижней стороне головы ртом, который ведет в ротовую полость, или глотку. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез - нижнегубные, глоточные, верхнечелюстные и заднеголовные. Их деятельность связана с переработкой нектара и питанием молодняка.
Глоточные железы играют основную роль при переработке нектара в мед, так как в выделяемых ими соках содержится фермент инвертаза. У матки и трутней их нет, т.к. они не перерабатывают нектар и выращивают деток.
Верхнечелюстные железы вырабатывают молочко. У молодых пчел, вскармливающих личинок, они развиты лучше, чем у более зрелых, которые выполняют другие функции.
Заднеголовные железы находятся на верхней части головы. Жировым секретом этой железы пчелы смазывают хоботок. С протоком заднеголовной железы связан проток грудной железы, расположенной в передней половине груди. Секрет этой железы активизирует ряд ферментов в средней кишке. Кроме того, этим секретом пчела увлажняет сухой сахар при питании им.
Пищевод - узкая длинная трубка, расширяющаяся и переходящая в резервуар для собирания нектара - медовый зобик - тонкостенный пузырь с эластичными стенками, что дает возможность увеличиваться в объеме. Пчелы обладают способностью отрыгивать мед из зоба. Ферментов в зобике нет. Здесь работает фермент слюнных желез, пришедший с пищей из глотки.
Средняя кишка - имеет вид трубки. Это желудок пчелы. В нем происходят процессы переваривания пищи под действием желудочного сока. Переработанные углеводы, белки всасываются стенками кишечника, поступают в кровь. Жиры перевариваются не полностью, и с другими остатками пищи поступают в эктодермальную заднюю кишку.
Задняя кишка подразделяется на тонкую и толстую кишку.
Тонкая кишка имеет снаружи слой мускулатуры, с помощью которой идет продвижение остатков пищи.
Толстая кишка - складчатый орган, с растягивающимися хитиновыми стенками. Складки увеличивают объем, 6 больших утолщений - ректальные железы. Ученые предполагают, что фермент толстой кишки - каталаза - продукт ректальных желез. Толстая кишка составляет половину веса пчелы. Значение ее фермента очень важно, особенно в период зимовки пчел. Она препятствует процессам гниения.
Прямая кишка представляет собой хитиновый мешочек с хорошо развитым мышечным слоем. Эластичные стенки ее способны сильно растягиваться, вмещая большие объемы каловых масс. В ней так же имеются ректальные железы.
Секреты пищеварительных желез - ферменты и другие вещества, способствуют расщеплению сложных веществ.
Особенностью ферментов является узкая специфичность их действия. Каждый из них расщепляет только одно вещество (два или, реже три). В слюне пчелы находится фермент - инвертаза, который воздействует на тростниковый сахар, содержащийся в нектаре, расщепляя его на глюкозу и фруктозу. В этом и заключается процесс переработки нектара в мед - инвертирование сахарозы и удаление излишней воды. Кроме того, процесс инвертирования препятствует процессу кристаллизации, что благоприятно для питания пчел зимой. Закристаллизованный мед пчелы не могут употреблять, только весной, когда они могут разбавлять его водой, которую собирают, вылетая из улья.
ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ
На границе средней и задней кишки в кишечник впадают в виде тонких канальцев мальпигиевы сосуды - органы выделения пчелы. Они выстланы низкими эпителиальными клетками с конкрециями мочевой кислоты. Количество клеток у пчелы от 80 до 150. Кроме кристаллов мочевой кислоты в выделяемом обнаружены так же ураты - соединения мочевой кислоты с калием и натрием. С помощью мальпигиевых сосудов частично удаляется и вода.
Выделительную функцию выполняет так же жировое тело. Оно состоит из множества многогранных клеток, большая часть которых заполнена капельками жира, другая часть содержит конкреции мочевой кислоты. С возрастом их количество увеличивается, и это доказывает, что жировое тело относится к числу "почек накопления", т.е. продукты обмена не выводятся, а накапливаются в органе. Но основная функция - накопление жира. У личинок оно развито значительно, заполняет почти всю полость тела. В процессе превращения личинки в куколку, жир расходуется на рост и развитие куколки. У взрослой пчелы жировое тело имеет вид тонких плоских лопастей.
Кроме мальпигиевых сосудов и жирового тела, выделительную функцию в организме пчелы выполняют перикардиальные клетки, или нефроциты, метамерно расположенные по бокам сердца. Клетки богаты плазмой, содержат 2 - 3 небольших ядра, а также включения и пигменты. Эти клетки удаляют из гемолимфы посторонние вещества, не выводя их наружу, а накапливая в своей плазме. При переполнении продуктами включений клетки разрушаются и фагоцитируются гемоцитами.
ПОЛОВАЯ СИСТЕМА
Пчелы раздельнополы. Половые железы парные. У матки они находятся в брюшке - яичники. Каждый яичник состоит из 110 до 180 яйцевых трубок, сидящих как пальцы на руке на выводном канале - яйцеводе (яйцеводов 2 парных, и один непарный). Яйцевые трубки расширяются ко направлению к яйцеводу и поделены на ряд яйцевых камер - до 13. Каждая камера содержит крупную яйцевую клетку, окруженную слоем особого фолликулярного эпителия, клетки которого перед выходом яйца выделяют вокруг него оболочку. По мере роста яйцо продвигается по яйцеводу, а на смену им на слепом конце трубки из индифферентных зачатковых клеток идет формирование новых яиц и питательных клеток.
Оба яйцевода сливаются в непарный яйцевод, к которому со спинной стороны присоединяется особый мешочек - семяприемник, где хранится семя после оплодотворения и расходуется в течение жизни матки (4 - 6 лет). Непарный яйцевод переходит во влагалище, откуда яйцо вводится наружу. По бокам влагалища расположены два больших полых выступа, называемых совокупительными кармашками, - приспособление для спаривания с трутнем.
Созревшее яйцо матки белого цвета, имеет овальную форму, слегка изогнуто, длиной 1,3 - 1,5. На переднем конце яйца имеется микроскопическое отверстие - микропиле, через которое в яйцо проникают сперматозоиды - мужские половые клетки. В процессе спаривания происходит осеменение матки сперматозоидами, а оплодотворение гораздо позднее, в процессе откладки яиц. Сперматозоиды жизнеспособны в течение нескольких лет, они получают питание за счет секрета придаточной железы семяприемника матки.
Установлено, что матка спаривается с 6 - 7 самцами. Это обеспечивает избирательную направленность оплодотворения и повышает жизнеспособность семьи. Иногда происходит обеднение спермы сперматозоидами и яйца выходят неоплодотворенные. Из них выводятся трутни. Появление все большего количества трутней говорит о старении матки или аномальном развитии ее половых органов, если она молодая. Отложенные яйца прикрепляются к стенке ячеек, а на третий день они падают на дно. По такому положению личинок можно судить об их возрасте. До выхода личинок пчелы-кормилицы откладывают молочко в ячейки, оно растворяет оболочку яйца. Личинка буквально плавает в молочке. Из яиц, не смоченных молочком, личинки не развиваются.
Половая система рабочей пчелы имеют такое же строение, как матки, только она недоразвита. Так, семяприемник находится в зачаточном состоянии. Яйцевых трубочек в каждом яичнике бывает 4 - 8, иногда до 20, а влагалище настолько недоразвито, что спариваться с трутнем пчела не может. Рабочие пчелы откладывают неоплодотворенные яйца, из которых выходят только трутни.
Половая система трутня состоит из пары семенников, два семяпровода сливаются в общий семявыводящий канал. Он пронизывает собой совокупительный орган, образованный цилиндрическим выростом стенки тела, расположенный в клоаке. Во время спаривания совокупительный орган выдвигается из брюшка и вводится во влагалище матки. Совокупительный орган имеет два выроста, которые в момент совокупления заходят в кармашки влагалища матки и образуется своего рода замок. Трутни при этом погибают, так как совокупительный орган остается во влагалище матки.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА
В центральной нервной системе пчелы выделяется головной мозг и брюшная нервная цепочка.
Головной мозг. Он состоит из надглоточного и подглоточных ганглиев, соединенных между собой тяжами.
Надглоточный ганглий является координирующим центром активной деятельности пчелы. Вследствие этого основная масса мозга состоит из чувствительных и особенно ассоциативных клеток ("грибовидные тела"), а не двигательных.
Выделяются три участка - передний - протоцеребрум, средний - дейтоцеребрум и задний - тритоцеребрум. От переднего иннервируются глаза, от среднего антенны, а третий иннервирует верхнюю губу и мышцы углов рта, а также центр иннервации внутренних органов.
Подглоточный ганглий иннервирует ротовые органы и слюнные железы. Он лежит в нижней части головы под глоткой и соединен с мозгом продольными тяжами.
Брюшная нервная цепочка у пчел, как и у большинства насекомых, характеризуется концентрацией ганглиев в продольном направлении. У личинок больше расчленена, чем у взрослых насекомых.
Личинка пчелы имеет нервную цепочку, состоящую из 13 ганглиев: в голове - 2, в груди - 3, в брюшке - 8.
У рабочей пчелы всего 9 ганглиев, включая головные, так как идет слияние ганглиев (второй грудной ганглий сливается с заднегрудным, шестой сливается с седьмым).
У маток и трутней ганглиев 8 (грудные ганглии сохраняют такое же строение, как и у рабочих пчел, а в брюшке - пятый, шестой и седьмой ганглии сливаются в один сложный брюшной)
Такая концентрация нервных узлов у пчел позволяет более оптимально иннервировать органы, что в целом повышает их морфолого-физиологический уровень.
Грудной ганглий иннервирует конечности и крылья, а так же первый и второй брюшные сегменты. Брюшные ганглии - органы, покровы брюшка.
Периферическая нервная система представлена чувствительными нейронами, разбросанными по телу насекомого и нервы, отходящие от ганглиев ЦНС и вегетативной нервной системы.
Вегетативная нервная система согласует работу внутренних органов. Можно выделить три отдела - краниальный, туловищный и каудальный.
Краниальный иннервация сердца, аорты, глотки, области передней кишки, трахей, головы. Туловищный - мышцы замыкательного аппарата дыхалец, скелетные мышцы. Каудальный - задний отдел кишечника и половые органы.
Таким образом, медоносная пчела, представитель класса насекомых, имеет все признаки класса Insecta. Способность к полету - признак, выделяющий насекомых среди всех беспозвоночных. Тесная связь жизни пчелы и цветковых растений, общественный характер их жизни, накладывает свой отпечаток на их анатомию, протекающие в организме процессы.