Причины сухой (белой, светлой) печатки мёда у медоносных пчел.
Здраствуйте! Как вы помните я опубликовал несколько статей из серии "Тайны медоносных пчёл", которых объединяет такой фактор как влажность воздуха (тёмная печатка, синдром коллапса разрушения пчелиных колоний). Чтобы разрешить многолетние споры исследователей о причинах белоснежной печатки у северных сородичей пчёл, в сравнении с более южными, я решил плотнее заняться этим вопросом. Как все замечают, чем севернее ареал чистопородных пчёл, тем светлее (белее) печатка (факт). Почему?
Обьясню:
не будем зацикливаться на утверждении, что летние сборщики нектара, (возможно трутни или матка) заботятся о своих ножках, то есть воздушная прослойка (низкая теплопроводность) в сотах с мёдом нужна для изоляции ножек от холодного мёда, который они потом же и будут потреблять в течении зимы без подогрева.
https://beejournal.ru/biologiya-pchelinoj-semi/3051-o-teploobmene-zimuyushchikh-pchel-s-medovymi-sotami
Вопрос только в том: а для чего пчёлам столько хлопот с "наполнением воздухом"(печатка с воздушной прослойкой) медовых ячеек, только чтобы у зимующего поколения были ножки в тепле?
Согласитесь, ну это же не серьёзно!
Когда пчёлы, будучи древнее нас, за свою эволюцию не смогли бы придумать ничего лучше?
Тогда как осеннее поколение может физиологически удлинять свою жизнь в 5-6 раз, относительно своих летних предков, думаете холодные поверхности так сильно их беспокоят?
В то время, когда за короткий эволюционный период чем у пчёл, парнокопытные представители животного мира смогли отрастить "простые копытца" от холодных почв, то естественно возникает вопрос: почему же подобного механизма не могли добиться пчёлы?
Единственная истина в том, что "только постоянная борьба за пропитание", является главным двигателем эволюции! Остальное - это лишь механизмы для выживания.
То есть, отталкиваясь от этой истины, мы поймём, что главное у пчёл, это их кормовые запасы и его сохранение!
Простите за саркастический юмор! Целью не было принизить кого-то ни было.
Я с большим уважением отношусь к трудам учёных и обычных пчеловодов.
(Но согласитесь, так ведь интереснее излагать свои мысли!😀)
Вот теперь предлагаю настоящие причины белоснежной печатки у северных сородичей пчёл.
Среднерусская порода пчел (она же тёмная лесная, европейская аборигенная, немецкая чёрная, иберийская) отличаются от горных и южных равнинных пород пчел своей белоснежной печаткой медовых сот. Никому не секрет что, чем севернее ареал обитания медоносных пчёл, и суровее и длинее зимы, тем белее закупоривают свои медовые запасы летом. Они закупоривают свои медовые запасы с прослойкой воздуха и соты получаются красивыми и белоснежными.
В дикой природе колонии пчел обустраивают свои жилища в дуплах деревьев, трещинах, в скалах и тому подобных пустотах, которые позволяют благоприятно перезимовать пчелиному рою. Пчелиные разведчицы благодаря заложенному инстинкту успешно решают данную задачу. Они выбирают себе кров с учетом теплоизоляционных свойств нового дома (чтобы располагалась в укромном месте, без шума, сквозняков, запаха и подальше от вредителей животного происхождения и других беспокойных соседей.). Главным критерием поиска является объём будущего гнезда, которое позволит регулировать микроклимат улья в период зимовки, с минимальными кормовыми затратами на обогрев. Чем шире и просторнее гнездо, тем больше энергетических (кормовых запасов) потребуется на поддержание и обогрев жилища. Естественно верхняя часть выбранного гнезда всегда должна быть герметичной (куполообразной), которая наиболее оптимально сохраняет тепло и микроклимат клуба, то есть «верхний воздушный слой в куполе стоит». Туда пчелы искусно прикрепляют свои соты (а их в основном бывает от 5 до 9 сот с радиусом 40-70 см, связанных между собой восковыми перемычками в форме куриного яйца). Верхний слой является герметичной подушкой, которая будущей зимой позволит сохранять тепло. Уже осенью пчелиные особи, особенно при первых ночных похолоданиях, начинают группироваться и занимать меньшую площадь сотов, и концентрируют запасы мёда в центр. Когда температура опускается ниже +10°С, собираются в плотный тесный клубок (образуют форму шара или куриного яйца для оптимального удержания теплоты).
Уже известно, что форма клуба необходима для экономичного продуцирования и сохранения необходимой теплоты, которое выделяется тельцами пчел-грелок. Близко соприкасаясь друг с другом, пчёлы вибрируют и генерируют тепло, тем самым согреваются. Они производят тепло и в результате движения в клубе, от периферии к центру за восстановлением. Когда заканчивается запас мёда в зобике, пчелы находящиеся по краям клуба, ныряют в клуб за обогревом (в центре теплее) и конечно за очередной порцией мёда. Зимой пчелы очень экономно расходуют мед в своем зобике.
При активной работе грудных мышц, температура в клубе поднимается. Многолетние наблюдения показывают, что в середине клуба температура не опускается ниже 14°С, и в центре клуба может составлять около +25°С и постепенно понижаться к периферии. У пчёл, объединенных в клуб, теплопотери уменьшаются в 9 раз, а потребление мёда в период зимнего покоя снижается в 20—25 раз по сравнению с потреблением корма в активный летний сезон. Обмен веществ и расход энергии в зимнем клубе в 200—300 раз ниже, чем в летний период жизни. Доказано, что зимой, в середине клуба сосредотачивается большое количество углекислого газа, концентрация которого может достигать 3—7% (от периферии к центру), а концентрация кислорода естественно снижаться до 4% (при норме 18-23% в окружающей среде). Содержание углекислого газа в 100-200 раз превышает его содержание в свежем воздухе. Следовательно, пчелы зимуют в условиях повышенной концентрации углекислого газа. Такой состав воздуха благоприятствует зимовке, так как углекислый газ замедляет обмен веществ в организме пчелы, что снижает потребление корма и уменьшает образование каловых масс в кишечнике. А главное такая концентрация "душного" воздуха с высокой влажностью позволяет клубу сохранять тепло как "теплоизоляционная подушка".
Верхняя часть клуба всегда охватывает нижние участки медовых сот, что позволяет пчелам иметь корм в пределах обогреваемой части клуба. По мере поедания корма, клуб пчел перемещается вверх.
Теплый воздух клуба прогревает мёд, а пары влаги усваиваются гигроскопичным медом ячеек. При этом крышечки сот вскрываются пчелами - предусмотрительно заблаговременно. И по мере увеличения влаги в мёде, объём увеличивается именно на тот объём воздушной подушки, предварительно оставленный летом пчелами (примерно на 10-12%). Постепенно, по мере готовности "нового концентрированного нектара" пчелы и продвигаются вверх, примерно на 1 мм. в сутки. И запечатанные соты с мёдом длиною в 15 см, пчелы осваивают за 150 дней (то есть корма хватает на 5 - месяцев зимы)
Конечно в результате разложения сахаров меда, в организме пчел образуются вода и диоксид углерода, которые выводятся наружу, через трахейную систему пчел. Они в свою очередь концентрируются в центре клуба, а влага поднимается вверх и оседает в открытых ячейках с мёдом. Происходит процесс круговорота влаги в улье. Дальнейший переизбыток которого, удаляются вынужденной вентиляцией. В период холодов вентиляция является нежелательной потерей тепла, и пчелы прибегают к этому изредка. Поэтому так часто влага конденсируется по краям и на стенках улья. Иногда холодный сухой внешний воздух забирает влажный внутриульевой - путём диффузии, через нижние щели и леток. А в дикой природе стенки дупла или каменные пещерки ставшие гнездом, абсорбируют влагу, понижая влажность воздуха в улье. Главной причиной излишней влаги в улье это перепады внешней температуры воздуха.
Зимой выделение воды полноценной семьей, находящейся в зимовнике, составляет в среднем 40 — 80 г в сутки. При относительно сухом воздухе вода легко испаряется, освобождая организм от ее избытка. При высокой влажности воздуха в клубе эти процессы часто затрудняются, что ведет к нарушению всасывания воды в прямой кишке и поносу пчел.
До 75 % всей площади, занятой пчелами клуба, составляют соты, (ячейки) свободные от меда.
Именно пустой сот — хороший теплоизолятор. Клуб рассредоточивается по обеим сторонам сота и располагается компактно на их минимальном количестве. Именно благодаря пустым ячейкам, в центре клуба, аккумулируется общее тепло. Если при зимовке клуб расположен исключительно на сотах, заполненных медом, то теплопотери выходят в 3 раза больше, чем если клуб имел ложе. Эта годовая биологическая волна перемещения по сотам, с осени вверх, вполне объясняются законами природы. Зимой пчелы могут усваивать только мёд теплый и разжиженный, когда он содержит 30 % воды вместо 18-20% в зрелом и то в трудноусваиваемом (< во какое словосочетание!🙂) закристаллизовавшемся виде. Как видите эта разница и является воздушной прослойкой в 10-12%!
Мы знаем, что рецепторы влажности (гигрорецепторы) находятся на восьми дистальных члениках антенн пчел. Внешне рецептор имеет форму конуса, погруженного в углубление кутикулы. Длина конуса от 15 до 20 мкм, диаметр у основания - около 10 мкм. Их число на одной антенне достигает 236, постепенно уменьшаясь от дистальных к проксимальным членикам антенны. Это довольно много и думается предостаточно (236 сенсоров) для улавливания малейших изменений во влажности воздуха и содержания влаги в кормах.
С помощью микроэлектродной техники установлено, что рецепторы в ответ на гигро- и термостимуляцию генерируют два типа импульсов. Пульсации одного типа изменяются при понижении или повышении температуры. Частота следования других потенциалов прямо связана с влажностью воздуха.
Для характеристики влажности воздуха используется большое количество показателей (парциальное давление, абсолютная, относительная, удельная влажности, дефицит влажности, засуха, точка росы). Они находятся в полной зависимости от климатической зоны ареала, времени года, количества осадков. Влажность воздуха в улье всегда выше чем относительная влажность внешней среды.
Весенние оттепели, плюсовая температура и вследствие повышение атмосферной влаги является тем самым активатором ( "спусковым крючком") для начала усиленного выделения маточного молочка у кормилиц, а затем и червления матки. Наблюдательные практические пчеловоды эту особенность зимовки заметили давно и сформулировали ее в виде известного правила: «В холодную зиму пчелы зимуют лучше, чем в теплую». Потому что в тёплую зиму в северных широтах означает большую относительную влажность воздуха.
Весной в наибольшей мере изменяется влажность воздуха в зоне поступления в гнездо свежего наружного воздуха через леток. Поэтому при выводе маток, те маточники, которые расположены в нижнем углу прививочной рамки со стороны летка, подвержены наибольшим колебаниям влажности. Так, при выводе маток ранней весной в холодные ночи относительная влажность в этой зоне может_ опускаться до 20— 25%. К чему это может привести? Если период похолодания при выводе маток будет длительным, то только за счет низкой относительной влажности у этих маточников возможно уменьшение количества выходящих маток до 80— 85% по отношению к таковому при нормальной для развития маточников относительной влажности в 75—95%. Масса выходящих в этой зоне маток будет меньше в среднем на 10% (Еськов Е.К., 1999).
Источник: http://pchelolubitel.ru/skachat/knigi/30-chitat/osnovy-pchelovodstva-korzh/360-vliyanie-vlazhnosti-vozdukha-na-zhiznedeyatelnost-pchelinoj-semi
Обобщение нашего исследования
Пчела на цветке песчаной акации.
Резюмируем материал:
1. Зимой пчелиный клуб движется по сотам снизу вверх, постепенно осваивая кормовые запасы по мере готовности (подогревая, декристаллизуя и разжижая мёд)
2. Высокий уровень внутриульевой влажности воздуха снижается путём абсорбции, то есть пчёлы предусмотрительно вскрывают крышки ячеек заранее. И это является дополнительным механизмом для снижения коэффициента избыточной влаги внутриульевого воздуха у пчел в зимний период;
3. Воздушная прослойка (сухая печатка) — это запас ёмкости необходимый при увеличении объёма, который позволяет не стекать разжиженному мёду до готовности (то есть до нужной кондиции в 30%). Ведь даже частичная потеря запасов в зимний период - равносильно смерти для колонии.
4. Тёмная печатка (вынужденная у СГК), является главным виновником стекания и брожения при длительной и суровой зимовке. В северных широтах образуется большой избыточный конденсат воды на сотах и в ячейках, при продолжительных зимах. Отсюда и проблемы у горных пчелопород с поносом и нозематозом весной, при разведении их в более северных регионах по отношению к исконному ареалу происхождения породы. Ведь в своём родном ареале, у СГК более значимым является заготовка запасов в сильно влажных условиях. И поэтому, при медосборе они вынуждены консервировать запасы вплотную, без доступа «окислителя» (воздуха), из-за риска брожения. Многочисленные наблюдения показывают, что мёд запечатанный СГК пчелой, (мокрой печаткой) остаётся несколько месяцев в жидком состоянии. Чего вполне хватает для успешной зимовки в своём ареале (достаточно мягком климате). Короткие зимы в тех широтах и сформировали серых горных кавказских пчёл.
5. Чем глубже ячейка с мёдом, ( на вершине сота, у основания рамки), тем больше оставляют воздушную прослойку, тем светлее и белее получается печатка. Пропоции при этом сохраняются в 10-15% — пустоты!
У северных сородичей более трудная задача: пережить зиму длительностью в полгода. За счёт эволюции они приобрели крупные формы тела (чтобы хранить экскременты внутри кишки), плюс замедленный обмен веществ, низкое содержание воды в организме и сухую белую печатку.
6. Успешная зимовка пчел напрямую зависит от средней величины амплитуд влажности воздуха в окружающей среде, в период зимовки.
Поэтому именно длительные зимние — влажные месяцы вынуждают пчел печатать мёд с воздушной прослойкой, чтобы использовать разницу влаги для разжижжения закристаллизованного корма. (То есть оставляют пустоты для разбавления рыхлого закристаллизованного меда перед употреблением). За длительный эволюционный период пчёлы приспособились использовать разные сорта мёда с различных растений-медоносов. Поэтому оставлять на зиму пчёлам плотно кристаллизующийся (сильно твердеющие сорта) не рекомендуется. Только чистопородные северные пчёлы справляются с мёдом собранных с типичных для данного ареала медоносов.
Известно что при относительной влажности воздуха более 66%, мёд начинает впитывать влагу из воздуха. А низкий уровень кислорода в улье помогает сдерживанию процессов окисления (брожения) свеже-восстановленного 30%-го состава. Также известно, что пчелы перед запечатыванием обрабатывают восковые крышечки с внутренней стороны специфическими антибактериальными веществами, которые предотвращают рост различных бактерий и грибков.
Объём воздушной прослойки, вскрытой (прогрызенной) ячейки, позволяет увеличиваться объёму мёда в них, и именно на те предварительно оставленные пустоты, в летний заготовительный период, то есть на 10-12%.
Следовательно образуется новый раствор с низким коэффициентом поверхностного натяжения. А полуоткрытые восковые крышечки помогают жидкому корму не стекать. (Это можно видеть когда трусишь медовые рамки поздней зимой, в начале весны, когда от ячеек обильно слетают брызги нектара).
То есть происходит обратный процесс заготовки мёда, чем летом. Поэтому при первых похолоданиях пчелы первым делом усваивают открытые (незапечатанные) медовые запасы в улье, или перетаскивают ближе к центру гнезда.
Наблюдая за печаткой северных и южных пород мы можем видеть, что печатка северян отличается более ярким белоснежным цветом, и равномерной прослойкой воздуха по всей площади сот. У южных сородичей белая печатка на медовых сотах убывает сверху вниз, то есть убывает воздушная прослойка воздуха с каждым сантиметром к центру сот, где в зимний период должен располагаться центр клуба. А за короткий период, мёд в центре, без воздушной прослойки ещё не успевает закристаллизоваться, и вполне пригоден для усвоения пчёлами, без энергетических затрат и усилий.
Верхняя часть клуба всегда охватывает нижние участки медовых сот, что позволяет пчелам иметь корм в пределах обогреваемой части клуба. По мере поедания корма, клуб пчёл постепенно перемещается вверх.
Теплый воздух клуба прогревает мёд, а пары влаги усваиваются гигроскопичным содержанием ячеек (мёдом). При этом крышечки сот вскрываются пчелами предусмотрительно и заблаговременно. И по мере увеличения влаги в мёде, объём увеличивается именно на тот объём воздушной подушки, предварительно оставленный летом пчелами (примерно на 10-12%). Постепенно, по мере готовности «нового концентрированного нектара» пчёлы и продвигаются вверх, примерно на 1 мм. в сутки. То есть запечатанные соты с мёдом длиною в 15 см, пчелы осваивают за 150 дней, и корма с лихвою хватает на 5 месяцев зимы, если конечно пчеловод не жадный!
Конечно в результате разложения сахаров мёда, в организме пчёл образуются вода и диоксид углерода, которые выводятся наружу, через трахейную систему. Они в свою очередь концентрируются в центре клуба, а влага поднимается вверх и оседает в открытых ячейках с мёдом. Происходит процесс круговорота влаги в улье. Дальнейший переизбыток которого, удаляют вынужденной вентиляцией сами пчёлы. В период холодов вентиляция является нежелательной потерей тепла, и пчелы прибегают к этому изредка. Часто влага конденсируется по краям и на стенках улья. Иногда холодный сухой внешний воздух забирает влажный внутриульевой, путём диффузии, через нижние щели и леток. А в дикой природе стенки дупла или каменные пещерки ставшие гнездом, являются абсорбентом, и дополнительно поглощают влагу, тем самым понижают влажность воздуха в улье.
Зимой выделение воды полноценной семьей, находящейся в зимовнике, составляет в среднем 40 — 80 г в сутки. При относительно сухом воздухе, вода легко испаряется, освобождая организм от ее избытка. При высокой влажности воздуха в клубе, эти процессы часто затрудняются, что ведет к нарушению всасывания воды в прямой кишке, и поносу пчел.
Поэтому только сильные колонии чистопородных пчёл в дикой природе выдерживают законы естественного отбора. Но при помощи профессионального пчеловода, дело мастера боится.
И вот наконец-то мы опять пришли к общему знаменателю под названием ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА! Что и доказывает великую взаимосвязь, объединенную в единую цепочку Мироздания.
Спасибо! Оберегайте медоносных пчел, ибо они - залог нашего существования и биоразнообразия нашей, пока еще зеленой Планеты по имени Земля! В следующей статье мы изучим эксперименты великих учёных Губина и Халифмана о передаче генетических признаков породы "усыновлённым" личинкам другой породы через маточное молочко и медоперговую смесь.
Всего наилучшего вам, и удачи! Подписывайтесь на канал!