Строение внутренних органов и их функции

Органы пищеварения. Переработка и всасывание пищи у пчел происходят в кишечнике, который делится на передний, средний и задний отделы. Передний отдел кишечника состоит из глотки, пищевода и медового зобика. Глотка — короткая трубка с мускулистыми стенками, которая начинается ротовым отверстием и впадает в узкий пищевод, проходящий через грудь. В брюшке пищевод расширяется, образуя медовый зобик. Стенка его имеет множество петель, за счет которых он увеличивается в объеме при наполнении нектаром. Пчела может набрать в зобик до 65 мг нектара. Медовый зобик соединяется со средней промежуточной кишкой, выполняющей роль клапана. Он регулирует поступление пищи из зобика в среднюю кишку и предупреждает возможность обратного тока пищи.

Средняя кишка — орган, в котором переваривается и усваивается пища. Ее длина у рабочих пчел составляет 12 мм, у матки —13, у трутня — 19 мм. Задний ее конец

сужается, образуя пилорический клапан со сфинктером, пропускающим непереваренные остатки пищи в заднюю кишку. В суженной части средней кишки находятся выводные протоки мальпигиевых сосудов, выполняющих роль органов выделения. Это тонкие трубочки, наружный конец которых заканчивается слепо, а внутренний впадает в кишечный канал.

Стенки средней кишки складчатые, ее эпителий выделяет ферменты: диастазу, инвертазу, триптазу, липазу. Триптаза расщепляет белки на аминокислоты, липаза — жиры на жирные кислоты и глицерин, вертаза — сахарозу (сложный сахар) на глюкозу и фруктозу, диастаза расщепляет крахмал до глюкозы. Простые вещества пищи через стенку средней кишки проникают в гемолимфу и разносятся ко всем органам и тканям. Образующиеся в результате обмена веществ продукты распада белка, излишки солей и ненужные вещества выделяются из организма пчелы через мальпигиевы сосуды. Во время пищеварения стенки средней кишки отслаивают студенистую массу — перитро-фическую мембрану. Она обволакивает пищевую массу и вместе с ней продвигается по просвету кишки.

Задний отдел состоит из тонкой и толстой кишок. Тонкая кишка имеет развитую мускулатуру, перистальтическое движение которой ускоряет передвижение непереваренных остатков в толстую кишку (протекает процесс всасывания). Толстая кишка имеет вид хитинового мешка, покрытого снаружи мускульным слоем. За зимний период в нем скапливается до 40 мг каловых масс. Толстая кишка заканчивается заднепроходным отверстием.

В передний отдел кишечника впадают выводные протоки четырех желез: верхнечелюстной, глоточной, заднего-ловной и грудной.

Верхнечелюстндя железа — парная, выводной проток которой открывается у основания верхних челюстей; хорошо развита у матки и рабочих пчел, у трутня — слабо. У рабочих пчел эта железа выделяет секрет, входящий состав молочка и растворяющий воск. У маток верхнечелюстные железы выделяют феромоны.

Глоточная железа — парная, она находится в глотке, где открывается выводной проток, развита только у рабочих пчел. Максимального развития достигает к 15-му дню жизни пчел при воспитании в семье открытого расплода. У молодых пчел выделяет секрет, входящий в состав молочка; у взрослой пчелы секрет содержит ферменты, необходимые для переработки нектара в мед. Деятельность железы усиливается при потреблении пчелой пыльцы. Глоточные железы достигают максимального развития у осенних пчел.

Заднеголовная железа — парная, одна ее часть расположена в груди в виде двух мелких скоплений желез, имеющих цилиндрическую форму, их протоки открываются в резервуары. Другая часть железы расположена в верхней части головы, позади мозга, развита у матки и рабочих пчел. Выводной проток открывается на нижней губе, секрет служит для смазывания хитиновых частей тела.

Грудная железа — парная, расположена в грудном отделе. Выводной проток открывается на нижней губе, развита у всех особей пчел. Секрет активизирует ферменты в средней кишке.

Органы кровообращения. Кровеносная система у пчел незамкнутого типа, состоит из аорты и сердца. У взрослых насекомых сердце размещено в брюшной части спины, состоит из пяти отдельных камер. Суживающийся конец каждой камеры входит внутрь впереди лежащей. Кровь засасывается в камеры сердца через щелевидные отверстия в боковых стенках камер — остии. Задний конец сердца замкнут, передний сужается в трубку — аорту, которая проходит через грудной отдел и заканчивается открытым отверстием в голове пчелы.

Ток крови вызывается сокращением сердца, а также спинной и брюшной мускульных перепонок — диафрагм. Частота сокращений сердца пчелы — от 50 до 150 в минуту. При сокращении сердца остии замыкаются и кровь проходит через все камеры в аорту, где изливается в полость головы, обтекает все органы головы, груди и брюшка и снова всасывается в сердце.

Кровь пчел (гемолимфа) состоит из жидкой части (плазмы) и форменных элементов крови (гемоцитов). Гемоци-ты— особые клетки, лишенные клеточной оболочки. Большая часть гемоцитов оседает на поверхности внутренних органов, а остальные плавают в плазме. Плавающие гемо-циты имеют округлую форму и выполняют защитную функцию: растворяют и рассасывают попавшие в организм инородные тела (бактерии, отмершие клетки и прочее). В плазме крови находятся белковые вещества (до 8%), аминокислоты и жиры (до 5,5%), сахара, соли мочевой кислоты, углекислоты, кислород, соли фосфора, кальция, магния, натрия и другие вещества.

Органы дыхания. Органы дыхания пчел состоят из трахей, воздушных мешков и дыхалец — отверстий в хитине, расположенных на груди и боковых частях брюшка. У всех особей на груди три пары дыхалец, на брюшке у рабочей пчелы шесть пар дыхалец, у трутня — семь. От дыхалец отходят короткие трахейные стволы, соединяющиеся с воздушными мешками. В голове три пары воздушных мешков, в грудном отделе — два: переднегрудной и задне-грудной, в брюшке одна пара очень крупных воздушных мешков. Воздушные мешки правой и левой сторон соединены между собой крупными трахеями. В их стенках нет спиральных утолщений, поэтому они могут спадать. От воздушных мешков отходят трахеи, которые ветвятся, образуя все более мелкие трубочки, проникающие во все органы и ткани насекомого. Воздух попадает внутрь организма через дыхальца, к которым подходят трахеи.

Обмен воздуха в воздушных мешках и крупных трахеях происходит в результате механической вентиляции, в тонких трахеях’и трахейных клетках — путем диффузии. Потребность пчелиной семьи в кислороде связана с температурой окружающего воздуха и процессами, прoисходящими в семье. В спокойном состоянии одна пчела при наружной температуре воздуха 11 °С потребляет за час 0,4 см кислорода, при 18 °С — 0,9 см. Во время движения ей требуется за час при 11 °С — 65 см, а при полете — 440 см. Во время строительства сот, обработки нектара, выкармливания расплода 15 тыс. пчел при температуре 35 °С выделяют за час до 60 л углекислоты и 225—300 г воды. Особенно возрастает потребность пчелиной семьи в кислороде, когда в гнезде много расплода на разных стадиях его развития. Пчеловод должен позаботиться в это время об искусственной вентиляции в гнезде, которая обеспечила бы доступ в улей воздуха и удаление оттуда углекислого газа. При дыхании пчелы выделяются излишки воды в виде пара. В условиях повышенной влажности воздуха пчелы не могут выделить воду из организма, что приводит к запариванию и гибели пчелиных семей.

Органы размножения. Половые органы матки состоят из двух яичников, парного и непарного яйцеводов, семяприемника и влагалища. Яичники расположены в верхней части брюшка, в каждом из них имеется ПО—180 (у хороших маток до 230) параллельно расположенных яйцевых трубочек. От широких концов яичников отходят парные яйцеводы.

У плодной матки в яйцеводах может скапливаться до 7 яиц, выходящих из яйцевых трубок. Парные яйцеводы сливаются в один непарный. Над ним расположен шарообразной формы семяприемник диаметром около 1,5 мм. У маток, начавших яйцекладку, в семяприемнике содержится 5,1 млн сперматозоидов. К непарному яйцеводу примыкают влагалище и камера жала с совокупительными карманами, в которые при спаривании заходят рожки совокупительного органа трутня.

Половые органы трутня состоят из парных семенников, половых путей с придаточными железами и копулятивного аппарата. В семеннике находится около 200 слегка извитых трубочек — семенных канальцев, в которых вырабатыва-ются мужские половые клетки — сперматозоиды. Половая система трутня продуцирует 1,5—1,7 мл спермы, содержащей 11 млн сперматозоидов. От семенника отходит узкий извилистый семяпровод, который расширяется в колбооб-разный семенной пузырек; последний входит в стенку .основания придаточной железы. В копулятивном аппарате трутня различают семяизвергательный канал, луковицу, шейку и основание пениса с двумя парными рожками.

Половые органы рабочей пчелы напоминают половые органы матки, но сильно недоразвиты. Яичники рабочей пчелы имеют вид тонкого лентовидного тяжа. В каждом из них находится от 1 до 12 яйцевых трубочек.

Гормоны и феромоны пчел. Гормоны пчел — активные вещества, вырабатываемые органами внутренней секреции и выделяемые в гемолимфу. Их классифицируют на гормоны метаморфоза, нейро-, прото- и экзогормоны.

В процессах метаморфоза участвуют гормоны активации, линьки и ювениальный гормон. Гормон активации продуцирует нейросекретирующие клетки, расположенные в переднем отделе мозга пчел. Он также стимулирует грудные железы, выделяющие гормон линьки, способствует проникновению ювениального гормона в жировое тело и участвует в секретирующей функции почти всех желез насекомого. Гормон линьки продуцируют грудная и задне-головная железы. Он активизирует процессы линьки, развитие эктодермальных структур и косвенно влияет на их морфогенез.

Ювениальный гормон, вырабатываемый железой жирового тела, оказывает сильное влияние на морфогенез. Его присутствие обусловливает пропорциональное развитие личиночной стадии насекомого и последующие этапы его развития. При его недостатке нарушается гармоничность развития насекомого, что проявляется в неравномерном росте частей его тела. Результатом этого непропорционального роста является метаморфоз. Экспериментальное введение ювениального гормона в начале метаморфоза ведет к появлению большого числа гигантских личинок, а удаление его источника в раннем личиночном периоде — к преждевременному метаморфозу и появлению недоразвитых, карликовых пчел. Ювениальный гормон регулирует все главные функции организма.

Ювеноиды — аналоги ювениального гормона, химические вещества естественного (растительного) или синтетического происхождения, оказывающие такое же воздействие на организм насекомого, что и ювениальный гормон. Ювеноиды представляют большой интерес для ученых.

Нейрогормон вырабатывается в нейросекреторных клетках мозга. Он оказывает влияние на ритмичность сердца пчелы, перистальтику кишечника, изменение цвета покровов насекомого.

Протогормоны — вещества, гормональное действие которых происходит внутри производящих их клеток. Их делят на две группы: нейрогуморальные факторы и гениче-ские гормоны. Первые вырабатываются нервными клетками и действуют в их окончаниях, генические гормоны обусловливают развитие определенных генетических признаков.

Экзогормоны — вещества гормонального происхождения, которые действуют не только в вырабатывающем их организме, но и оказывают влияние на других особей пчелиной семьи. К экзогормону относится маточное вещество.

Феромоны пчел — биологически активные вещества, секретируемые железами насекомого в окружающую среду. Они имеют непосредственное отношение к поддержанию единства, регулированию физиологического состояния и поведения членов пчелиной семьи. У пчел обнаружено до 30 различных феромонов, отличающихся между собой по специфичности физиологического воздействия на членов семьи. Детально изучены феромоны матки.

Рабочие пчелы, в окружение которых попадает матка при свободном передвижении по сотам, слизывают с ее тела феромоны и вместе с кормом передают остальным чле-

нам семьи. Через феромоны пчелы узнают о состоянии матки и при неудовлетворительном ее состоянии выводят себе новую. Гибель матки вызывает нарушение всей деятельности пчелиной семьи независимо от количества в ней пчел: они прекращают строить соты, слабо работают на медосборе, плохо защищают свои гнезда. Семьи, оставшиеся без матки, часто покидают свои ульи.

Наиболее высокой активностью и широким спектром действия обладает маточное вещество, так называемый феромон № 1, продуцируемый верхнечелюстными железами матки. С его помощью матка привлекает трутней во время брачного полета в воздухе и рабочих пчел внутри семьи, а также оказывает стерилизующее действие на рабочих пчел, предупреждая откладку ими неоплодотворенных яиц и сдерживая выращивание в семье новых маток. Он также оказывает регулирующее влияние во время периода роения пчелиных семей.

Феромоны, имеющие отношение к регулированию физиологического состояния семьи, выделяют не только матка и взрослые особи, но и расплод. У рабочих пчел при скармливании им экстрактов из личинок подавлялось развитие яичников.

В семье пчел существуют феромоны, регулирующие выполнение работ, необходимых для сохранения общественного образа жизни. Для охраны семьи от врагов существуют феромоны тревоги и отпугивания, выделяемые жалоносным аппаратом и мандибулярными железами пчел. Определенную информацию о состоянии семьи и выполняемой ими работе несет комплекс феромонов, выделяемых насоно-вой железой. Эта железа имеется у матки и рабочих пчел. Она расположена между 5-м и б-м тергитами брюшка. У рабочих пчел железа функционирует в тех случаях, когда они посещают источники пищи, не обладающие запахом, или при доставке в улей воды. Матка использует железу при вылетах из улья. Пахучие вещества железы служат ориентиром для пчел, сопровождающих матку во время роения.

Нервная система пчел и их поведение. Нервная система пчел состоит из нервных клеток, в которых различают расширенную часть — тело и отростки. Один из них намного длиннее остальных и заканчивается синапсом, через который передается нервный импульс. Нервная система пчелы разделяется на центральную и периферическую. В периферической нервной системе преобладают чувствительные нервные клетки, входящие в органы чувств пчелы. Центральную нервную систему образуют надглоточный и подглоточный нервные узлы, а также брюшная нервная цепочка. Надглоточный ганглий, относительно большой по размерам, выполняет функцию головного мозга и определяет поведенческие реакции пчелы. Подглоточный ганглий значительно меньше надглоточного, размещен под глоткой, выполняет координирующую роль. От него отходит брюшная цепочка, состоящая из двух грудных и пяти брюшных нервных ганглиев. От ганглиев брюшной цепочки, в свою очередь, отходят нервы ко всем органам и тканям организма пчелы. Нервные узлы и нервы, регулирующие деятельность внутренних органов, называют симпатической нервной системой. Функции парасимпатической нервной системы выполняют тесно связанные между собой надглоточный и подглоточный нервные ганглии. Они по брюшной цепочке передают нервные импульсы внутренним органам, осуществляя контроль за их работой.

Поведение пчел складывается из совокупности врожденных (безусловных) и приобретенных (условных) рефлексов. Все формы поведения пчел, независимо от их характера, обусловлены сокращением скелетных мышц. Мышцы, в свою очередь, получают двигательные импульсы от нервных окончаний. Сначала в ответ на раздражающий фактор от органа чувств пчелы поступает сигнальный импульс в надглототочный нервный ганглий, затем в нем происходит анализ полученной информации, и из ганглия в соответствующий орган или группу мышц исходит двигательный импульс. К разным мышцам сигналы подаются неодновременно, а в определенной последовательности, обусловливающей ту или иную поведенческую реакцию.

Среди многих инстинктов у пчел наиболее сильно проявляются инстинкты сбора пищи, строительства сот, роения, защиты гнезда. Приобретенные рефлексы вырабатываются у пчел на основе безусловных. Условный рефлекс можно выработать у пчел на место, время, запах, но при этом должен быть наиболее сильный безусловный раздражитель — пища. Условные рефлексы быстро приобретаются, но и легко утрачиваются. При дрессировке пчел на форму и цвет пчелы посещают кормушки до тех пор, пока в них имеется корм. Как только корм заканчивается, через 1—2 ч пчелы утрачивают приобретенный рефлекс.

Условные рефлексы играют большую роль в жизни пчелиной семьи. С их помощью пчелы запоминают местоположение своего гнезда при ориентировочном облете, направление полета к источнику нектара, характерные особенности медоносов и другие немаловажные факторы.



Источник:http://ukrpaseka.ru/