Пчелиная семья представляет собой целостную биологическую систему высшего порядка – «суперорганизм», который состоит из плодной матки, нескольких десятков тысяч рабочих пчел различных возрастных категорий, нескольких сотен (иногда тысяч) трутней (в период размножения) и разновозрастного пчелиного и трутневого расплода. Определяющими условиями «социальности» являются слаженность и взаимозависимость выполняемых функций, которые гарантируют успешное существование конкретной семьи и процветание вида в целом в определенных условиях среды.
Важной особенностью пчелиной является то, что ее состав, за исключением зимнего периода, непрерывно возобновляется, а физиологические функции видоизменяются в зависимости от периода сезона. Состав пчелиной семьи зависит от экологических условий, главным образом от температуры, и наличия корма в природе. В условиях умеренного климата семьи пчел интенсивно развиваются лишь в благоприятный весенне-летний период, но к концу лета – началу осени рост их замедляется, а затем полностью прекращается. В активный период в семье пчел появляется расплод (совокупность развивающихся яиц, личинок, куколок).
В благополучной семье пчел обычно находиться только одна полноценная, с хорошо развитыми репродуктивными органами женская особь – матка. По размерам и массе она значительно превосходит рабочих пчел. В зависимости от физиологического состояния и породы пчел масса маток колеблется от 150 до 280 мг: масса неплодных маток от 150 до 200, плодных – от 200 до 280 мг.
Единственная функция матки – откладывание яиц, из которых развиваются все особи семьи. Она владеет этой функцией в совершенстве, откладывая за сутки до 2 тыс., а за сезон 150 – 200 тыс. яиц.
Масса всех яиц, отложенных за сутки, может равняться или даже превышать массу самой матки, что указывает на высокое напряжение ее организма при выполнении этой функции. Поэтому матка должна обильно и часто питаться. Плодная матка всегда бывает окружена «свитой» - группой молодых пчел-кормилиц (8 – 12 шт.), которые кормят ее высокопитательной пищей – молочком. Молочко почти целиком усваивается организмом матки и в основном расходуется на образование яиц.
Установлено, что и зимой пчелы кормят маток молочком.
Обычно матки живут в среднем 5 лет, откладывая наибольшее число яиц в течение первых 2 лет. С третьего года жизни репродуктивная функция матки снижается, в результате чего резко уменьшается воспроизводство потомства. У старых маток нарушается функция семенного насосика, поэтому они откладывают процент неоплодотворенных яиц в пчелиные ячейки. После выхода из этих яиц молодых личинок вскоре пчелы-кормилицы их съедают, что приводит к сильной «пестроте» печатного расплода (признак указывающий на низкое качество матки). С увеличением возраста маток повышается вероятность их гибели во время зимовки. Ученые установили, что после полных двух лет интенсивной работы матки запас спермы в ее сперматеке снижается на 78,7% (с 7,63 млн. до 2,08 млн. сперматозоидов), что указывает на необходимость ее замены в этом возрасте.
При длительном пребывании без матки семья не пополняется молодыми пчелами и обречена на вымирание. В процессе эволюции пчелы приобрели способность к восприятию матки и одновременно информированию всех членов семьи о ее присутствии или гибели.
Пчелы семьи выращивают для себя новых маток в трех случаях: при неожиданной гибели или изъятии пчеловодом, роении и при самоссмене неудовлетворенных по качеству. При роении плодная яйцекладущая матка улетает с первым роем, чтобы на новом месте освоить новую семью.
В материнской семье после выхода роя остаются молодые матки. При самосмене пчелы воспринимают неудовлетворительное качество своей матки и выводят для себя новую. Самосмена маток чаще встречается у пчел южных пород, отличающихся меньшей склонностью к роению. Характерно, что при самосмене маток пчелы строят небольшое число маточников (обычно не более 3 – 5), а при роении до 100 и более. Старая матка чаще всего откладывает яйца до выхода из маточника молодой, а затем исчезает. В отдельных случаях, обычно непродолжительное время, отмечается обитание двух маток – старой и ее дочери, а иногда и двух яйцекладущих самок. При гибели или отборе матки уже через 30 мин. пчелы закладывают «свищевые» маточники. Для этого они сгрызают стенки обычной ячейки вокруг выделенной личинки и надстраивают их. Из выведшихся маток пчелы оставляют в семье лучшую, наиболее развитую, а всех остальных уничтожают.
Когда в семье отсутствует плодная матка, проявление всех функций в семье снижается: пчелы собирают значительно меньше нектара, прекращают строительство сотов и пр.
Матка, откладывающая яйца, все время находиться в улье. Вылетают из улья лишь молодые матки в период спаривания и при роении семьи. В каждую ячейку матка, как правило, откладывает только по одному яйцу. Прежде чем отложить яйцо, матка опускает голову в ячейку, оценивая ее подготовленность. В неподготовленные ячейки матка яиц не откладывает.
Это женские особи пчелиной семьи с недоразвитыми половыми органами. Они, как правило, не способны откладывать яйца. Однако рабочие пчелы выполняют в семье самые разнообразные и сложные работы по уходу за потомством, сбору и переработке нектара и пыльцы, выделяют воск и строят соты, защищают гнезда от врагов. Кроме того, они управляют всеми важными процессами жизнедеятельности семьи в гнезде: создают особый режим кормления, определяют направление развития женских особей (матка или рабочая пчела); регулируют процесс яйцекладки матки; уничтожают расплод (выбрасывают или поедают), если наступает голодное время; заменяют больную или старую матку на новую; изгоняют трутней из семьи.
В связи с выполнением столь разнообразных работ организм рабочей пчелы имеет ряд хорошо развитых приспособлений: длинный хоботок - для сбора нектара с цветков; вместительный медовый зобик – для транспортировки корма в улей; корзиночки на ножках – для сбора и переноса пыльцы; коготки – для сбрасывания пыльцы в ячейки; аппарат для чистки усиков и щеточки для чистки своего тела от прилипших пыльцевых зерен; хорошо развитые крылья – для полета и вентилирования гнезда; железы, вырабатывающие молочко, - для кормления молодых личинок и матки; воск – для строительства сотов; жало – для защиты от врагов.
Пчелы в 2-3 раза легче маток. Масса однодневной пчелы в зависимости от её породной принадлежности и периода сезона колеблется от 90 до 115 мг. Число рабочих пчел в семье в течение года меняется: весной в сильной полноценной семье их насчитывается до 20 тыс., летом (в период наивысшего развития семьи) до 80 тыс., осенью - до 30 тыс. Продолжительность жизни пчел весеннее - летней генерации составляет в среднем 36 дней, осенней генерации до 9 мес. В семьях, не имеющих расплода, пчелы могут жить до 1 года. На продолжительность жизни пчел кроме периода сезона и интенсивности, выполняемых ими работ влияют сила пчелиной семьи и ее биологическое состояние. Пчелы в слабых семьях выполняют на единицу живой массы пчел значительно больший объем работ, что приводит к их быстрому физиологическому износу и сокращению продолжительности жизни в среднем до 28 дней.
Первые 2 недели своей жизни пчелы выполняют внутриульевые работы; этих пчел называют ульевыми. Более старые пчелы занимаются сбором нектара и пыльцы с цветов, при необходимости приносят воду и прополис. Пчел, собирающих корм, называют полевыми или летными. Распределение работ по возрастным группам наблюдается только в тех случаях, когда в семьях имеются рабочие пчелы всех возрастов и когда эти семьи существуют в нормальных условиях. Если семья по каким – либо причинам потеряет пчел – сборщиц нектара, то вскоре происходит перераспределение и выполнение функций.
Это особи мужского пола. Они значительно крупнее рабочих пчел, их масса составляет в среднем 250мг. Появляются они в семье в мае – июне для спаривания с молодыми неплодными матками. Вывод трутней пчелами семьи в значительной степени зависит от состояния внешних условий: наличия и уровня медосбора, силы семьи, степени обеспеченности семьи пергой, возраста матки.
В активный период рабочие пчелы ухаживают за трутнями и в период их полового созревания кормят содержимым своих медовых зобиков. Вышедших из ячеек трутней пчелы полностью обеспечивают кормом в течение 4-5 дней. Пчелы хорошо различают трутней по возрасту, и самых молодых (до 5 дней) они кормят в 1,5 – 3,0 раза чаще и обильнее, чем более старших (до 14 дней). В среднем 47% трутней (в возрасте до 21-22 дней) получают корм от пчел в процессе трофических контактов. Трутни старше 21 – дневного возраста питаются самостоятельно, беря корм из медовых ячеек. Молодые трутни сосредоточены преимущественно в расплодной части гнезда, а более старые – на периферии, где имеются кормовые соты.
К концу лета пчелы ограничивают, а затем и вовсе прекращают выращивать трутневый расплод и препятствуют тому чтобы трутни поедали мед. Поэтому осенью по окончании медосбора пчелы изгоняют трутней из ульев. При этом у пчел нет стремления убить трутней жалом, они просто не допускают их в гнездо к теплу и меду. Однако если семья к осени почему-либо остается без матки или с неплодной маткой, то пчелы трутней не изгоняют.
Изгнание трутней – инстинкт пчел, направленный на экономичное расходование запасов корма и неблагоприятное время года.
Известно, что трутни никаких работ в семье не выполняют, так как лишены для этого каких-либо приспособлений и способности к собиранию корма. Таким образом, трутни вместе с маткой исполняют жизненно важную функцию – воспроизведение потомства.
Вывод в семьях большого количества трутней обеспечивает быстрое и эффективное отыскивание матки в воздухе. При этом значительно снижается вероятность близкородственного спаривания и обеспечивается высокий уровень панмиксии.
