.jpg/1280px-Todd_Huffman_-_Lattice_(by).jpg)
Рабочая пчела — это любая самка пчелы, которая не обладает репродуктивной способностью королевы колонии и выполняет большинство задач, необходимых для функционирования улья. Хотя рабочие пчелы присутствуют во всех видах эусоциальных пчел, этот термин редко используется (за пределами научной литературы) для пчел, отличных от медоносных пчел , в частности, для европейской медоносной пчелы ( Apis mellifera ). Рабочие пчелы этого вида отвечают примерно за 80% услуг по опылению сельскохозяйственных культур в мире. [1]
Рабочие пчелы — это каста пчел, которая выполняет большинство основных задач улья, и они, безусловно, являются самым многочисленным типом пчел. [2] Они намного меньше трутней или пчелиных маток , с телами, специализированными для сбора нектара и пыльцы. Они выполняют различные задачи в улье постепенно в течение своей жизни в предсказуемом порядке, основанном на их возрасте. [3]
Рабочие пчелы собирают пыльцу в корзинки для пыльцы на задних ногах и несут ее обратно в улей, где она используется в качестве пищи для развивающегося выводка. Пыльца, переносимая их телами, может быть перенесена на другой цветок, где небольшая ее часть может сотереться о пестик , что приводит к перекрестному опылению . Нектар всасывается через хоботок, смешивается с ферментами в желудке и переносится обратно в улей, где он хранится в восковых ячейках и испаряется в мед . [4]
Рабочие пчелы поддерживают температуру улья в критической зоне расплода, где вылупляются и выращиваются новые пчелы. Рабочие пчелы должны поддерживать температуру в камере расплода улья в диапазоне 34–36 °C (93–97 °F). Если камера становится слишком горячей, рабочие пчелы собирают воду или разбавленный нектар и размещают его вокруг улья, затем раздувают воздух крыльями, чтобы создать охлаждение путем испарения. Если камера становится слишком холодной, рабочие пчелы могут повысить температуру своих грудных мышц с помощью изометрических сокращений , прижимая свои разогретые мышцы к колпачкам или стенкам ячеек расплода. [5] Зимой рабочие пчелы могут объединяться , чтобы вырабатывать тепло тела, чтобы поддерживать зону расплода в тепле при снижении внешней температуры. [6]
Продолжительность жизни рабочей пчелы колеблется между летними и зимними месяцами. Летом рабочие пчелы обычно живут всего от двух до шести недель по сравнению с зимним временем, когда рабочие могут жить до 20 недель. Причина этой разницы кроется во внутренних физиологических процессах, которые испытывают рабочие пчелы, и внешних факторах, таких как то, что пчелы не покидают относительно безопасную зону улья в холодные зимние месяцы. Рабочие пчелы подвергаются гораздо большему риску в летние месяцы, когда они покидают улей, чтобы добыть корм, и поэтому имеют более короткую относительную продолжительность жизни. [7]
Медоносные пчелы начинают с яйца, отложенного королевой в гнезде для расплода, расположенном недалеко от центра улья. Рабочие яйца откладываются в более мелкие ячейки по сравнению с яйцами трутней, и через три дня из них вылупляется личинка. Пчелы-кормилицы кормят ее маточным молочком в течение трех дней, [8] а затем пыльцой и медом в течение еще двух дней, пока ячейка не будет закрыта рабочими пчелами. Личинка плетет кокон и становится неактивной куколкой. В течение этой 10-дневной стадии у пчелы начинают развиваться такие черты, как глаза, крылья, ноги и другие черты, которыми обладают взрослые пчелы. После этого 21-дневного периода развития взрослая пчела прогрызет свой восковой колпачок и кокон и выйдет в улей как полностью взрослая пчела, немедленно приступив к своим обязанностям в улье. [9]
В течение жизненного цикла рабочей пчелы она будет выполнять множество различных ролей в улье, в зависимости от ее возраста и продолжительности работы в улье. Точное количество дней, которое она тратит на выполнение каждой задачи, зависит от требований улья, однако существует приблизительное количество дней, которое каждая рабочая пчела будет тратить на выполнение каждой задачи. [10]
Ячейки расплода должны быть очищены перед следующим использованием. Рабочие пчелы в фазе очистки выполняют эту очистку. Ячейки осматриваются королевой, и если они неудовлетворительны, они не будут использоваться. Если ячейки грязные, рабочая пчела должна повторить процесс очистки.
Пчелы-кормилицы кормят личинок рабочих пчел рабочим молочком, который выделяется железами, вырабатывающими маточное молочко. На 6–12 день пчелы-кормилицы кормят личинку королевы и трутней маточным молочком, богатым витаминами. Трутни получают рабочее молочко в течение 1–3 дней, пока их не переведут на диету из меда.
Матки-помощницы заботятся о королеве, кормя и ухаживая за ней. После контакта с королевой, маточные помощники распространяют мандибулярный феромон королевы (QMP) по всему улью, что является сигналом для остальных пчел о том, что в улье все еще есть жизнеспособная королева.
Восковые пчелы строят ячейки из воска, ремонтируют старые ячейки и хранят нектар и пыльцу, принесенные другими рабочими. В начале карьеры рабочая пчела выделяет воск из пространства между брюшными сегментами. Четыре набора восковых желез, расположенных внутри последних четырех вентральных сегментов брюшка, вырабатывают воск для строительства сот.
Пчелы -собиратели и разведчики путешествуют на расстояние до 3 километров (1,9 мили) к источнику нектара , пыльцы или для сбора прополиса или воды. Рабочие пчелы отправляются в путь от улья примерно 10 раз в день, причем каждое путешествие длится час. [4]
Рабочие пчелы собирают нектар с цветов, используя свои трубчатые ротовые части, и хранят его в своем медовом желудке. Ферменты продолжают расщеплять нектар на простые сахара. Вернувшись в улей, нектар распределяется между другими рабочими пчелами, которые либо распределяют его среди молодых пчел, либо хранят его в сотах. Затем мед производится путем дальнейшего обезвоживания путем веерования, а затем запечатывается восковым колпачком, который предотвращает поглощение влаги из воздуха. [11]
Трутни не питаются сами, пока они молодые; их кормят рабочие пчелы, а затем, когда трутни становятся старше, они питаются сами из запасов меда. [12]
У рабочих пчел есть восемь пар восковых желез под брюшком, из которых они могут создавать соты. Пережевывая воск, она смешивает его со своей слюной, которая регулирует пластичность воска и позволяет ей создавать каждую отдельную ячейку соты. Этот процесс повторяется тысячи раз, чтобы создать соты в улье, которые будут использоваться для производства меда и расплода. [13]
Пыльца, принесенная в улей для кормления расплода, также хранится. Она должна быть плотно упакована в ячейки сот и смешана с небольшим количеством меда, чтобы она не испортилась. В отличие от меда, который не поддерживает бактериальную жизнь, сохраненная пыльца станет прогорклой без надлежащего ухода. Ее нужно хранить в ячейках меда. [14]
Стенки улья покрыты тонким слоем прополиса , смолистого вещества, получаемого из растений. Когда рабочие добавляют ферменты в прополис, эта комбинация приобретает антибактериальные и противогрибковые свойства. Прополис помещают у входа в ульи для улучшения вентиляции.
Некоторые пчелы добавляют в смесь избыток грязи, превращая ее в геопрополис, например, у пчелы Melipona scutellaris . [15] Геопрополис проявляет антимикробную и антипролиферативную активность и, как было доказано, является источником антибиопленочных агентов. Он также проявляет селективность против линий раковых клеток человека при низких концентрациях по сравнению с нормальными клетками. [16]
Мертвые пчелы и неудавшиеся личинки должны быть удалены из улья, чтобы предотвратить болезнь и позволить повторно использовать ячейки. Они будут перенесены на некоторое расстояние от улья пчелами-погребальщиками. [17]
Рабочие пчелы обдувают улей, охлаждая его испаряющейся водой. Они направляют поток воздуха в улей или из улья в зависимости от необходимости. [18]
Когда улей находится под угрозой перегрева, эти пчелы добывают воду, обычно на небольшом расстоянии от улья, и приносят ее обратно, чтобы разбрызгать по спинам пчел, работающих веером. [19]
Пчелы-охранники будут стоять у входа в улей, защищая его от любых захватчиков, таких как осы . Количество охранников варьируется от сезона к сезону и от вида к виду. Размер входа и ежедневное движение также играют важную роль в количестве присутствующих пчел-охранников. Пчелы-охранники видов Tetragonisca angustula и Schwarziana quadripunctata являются примерами эусоциальных пчел, которых наблюдали парящими у входов в свои гнезда, обеспечивая большую защиту от незваных гостей. [20] [21]
У большинства распространенных видов пчел рабочие пчелы бесплодны из-за принудительного альтруистического отбора родственников [22] и , таким образом, никогда не размножаются. Рабочие пчелы, тем не менее, считаются самками по анатомическим и генетическим причинам. Генетически рабочая пчела не отличается от матки и может даже стать рабочей пчелой-кладущей , но у большинства видов будет производить только мужское потомство (трутней). Станет ли личинка рабочей или королевой, зависит от вида пищи, которую ей дают после первых трех дней ее личиночной формы.
Рабочие выполняют различные поведенческие задачи в колонии, которые заставляют их подвергаться воздействию различных локальных сред. Установлено, что состав микробного сообщества кишечника рабочих связан с поведенческими задачами, которые они выполняют, следовательно, также с локальной средой, которой они подвергаются [23] , и показано, что экологический ландшафт влияет на микробное сообщество кишечника (состав микробиоты кишечника) медоносных пчел. [24]
Жало рабочей пчелы — сложный орган, который позволяет пчеле защищать себя и улей от большинства млекопитающих. [25] Укусы пчел в отношении млекопитающих и птиц обычно оставляют жало в теле жертвы из-за структуры плоти и зазубрин жала. В этом случае ядовитая луковица остается с жалом и продолжает вырабатывать яд. Пчела умрет после потери жала, так как удаление жала и ядовитой луковицы также повреждает или удаляет другие внутренние органы. [26]
Зазубрины на жале не цепляются за большинство животных, за исключением млекопитающих и птиц, а это значит, что одна и та же пчела может ужалить таких животных неоднократно.
Существует много типов эусоциальных пчел, включая шмелей , безжалых пчел , некоторых орхидейных пчел и многих видов потовых пчел , обитающих на всех континентах, за исключением Антарктиды , у которых есть рабочие. Рабочие пчелы в этих других линиях пчел не показывают существенных морфологических отличий от королев, за исключением окраски или меньшего среднего размера тела, хотя они часто сильно отличаются от королев своим поведением и могут или не могут откладывать яйца. Подробности см. в соответствующих статьях для этих линий. [27]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )