Высокотемпературная зимовка медоносных пчел

А.Д. Комиссар, НПП "Лаборатория биотехнологий", Институт зоологии им. И.И.Шмальгаузена
Академии наук Украины, Киев, 1994

Термопреферендум пчел и маток

Какие же условия для пчел идеальны во время зимовки? На этот вопрос невозможно ответить простым перебором вариантов - слишком много факторов влияют на зимовку. Однако имеется естественный способ решения проблемы - заставить пчел самих ответить на этот вопрос. Существует методика определения оптимальных условий для жизнедеятельности любых живых организмов, способных самостоятельно передвигаться. Это методика определения зоны предпочитаемых условий в случае предоставления на выбор целого спектра возможных вариантов. Сама реакция перемещения организма в предпочитаемую зону называется преферендумом. У насекомых обычно изучают термо-, гигро- или светопреферендум - на эти факторы они четко реагируют передвижением в благоприятные для них зоны (или избеганием неблагоприятных). Считается (Зенякин, 1937), что преферендум - это "динамическая реакция организма, приводящая в зону, где энергетические затраты организма будут минимальными". А это как раз и является нашей задачей - определить и обеспечить пчелам зимой такие условия, при которых их энергетические затраты и, следовательно, затраты корма были бы минимальными. В настоящее время мы считаем, что качество зимовки пчел определяется в первую очередь затратами корма: практически не бывает случаев, чтобы пчелы съели мало кормов и плохо перезимовали.

На первый взгляд нам уже и стремиться-то уже не к чему - минимальные уровни потребления кормов зимой давно известны и практическая задача заключается всего лишь в том, чтобы идеальный ход зимовки, достигаемый иногда для отдельных семей, сделать массовым и распространить на все семьи без исключения. Можно возразить, что идеальные результаты при существующих стандартных методах зимовки достижимы только для сильных пчелиных семей, а нарастить к зиме такие семьи не всегда удается даже опытным пчеловодам по целому ряду причин: новые болезни пчел, отсутствие надлежащей кормовой базы и дикорастущих медоносов в августе, засилье монокультур и т.д. Кроме того, хотя и известны минимальные уровни потребления корма при обычных режимах зимовки, составляющие около 2 мг в сутки на одну пчелу (см. таблицу 1), все же существует рекорд минимальной активности пчел, зафиксированный для пчел роя в состоянии покоя при внешней температуре 16-18 °С, - 1-1,5 мг в сутки на пчелу (Heinrich, 1981). Не исключено, что такого уровня обмена веществ можно будет достичь при каком-то неизвестном в настоящее время режиме зимовки.

Учебник пчеловода

Учебник пчеловода

С целью выяснения оптимальных условий для зимовки пчел мы изучали выбор предпочитаемой температурной зоны (термопреферендум) пчелами зимой в составе небольшой семьи. Попытки изучения термопреферендума пчел предпринимались и ранее: еще в 1952 году Г.Геран (Heran) определил термопреферендум зимних и летних пчел. Позже термопреферендум медоносных пчел определяли М.Рагим-Заде (1975) и Д.Брукнер (Brukner, 1976). Однако в исследованиях всех этих авторов использовались либо отдельные особи, либо небольшие группы пчел без матки, которые в отрыве от естественных для них условий (матки, сотов, большого количества пчел) проявляли повышенную активность вплоть до истощения и гибели, предпочитая при этом температуры выше 30 °С. Такой результат нельзя было применить для объяснения поведения пчел в обычных для них условиях, так как каждый пчеловод знает, что пчелы в улье спокойно сидят на крайних сотах и никуда не стремятся перемещаться при понижении температуры вплоть до 14 °С, когда они начинают формировать клуб.

Основной причиной того, что в градиент помешали небольшое количество пчел было, пожалуй, несовершенство используемой конструкции градиент-прибора, обычно представлявшего собой толстую металлическую шину, нагреваемую с одной и охлаждаемую с другой стороны. В таком приборе рабочий объем очень мал и, кроме того, большие группы пчел легко могли исказить распределение температур. В таких приборах успешно изучали только термопреферендум муравьев в составе целой семьи (Brunikuel, 1978; Кипятков, Шендерова, 1986 и др.). Почему-то никто из исследователей не догадался поместить в такой градиент-прибор группу пчел с маткой и поэтому данных о термопреферендуме пчел в нормальных условиях получено до сих пор не было.

Мы сконструировали градиент-прибор на совершенно другом принципе - перепад температур получали не на поверхности металлической шины, а в вертикальном столбе воздуха. В такой прибор можно вставлять любые предметы из среды обитания насекомых (дерево, кормовые растения, для пчел - соты) и распределение температур от этого практически не меняется. Понять принцип действия такого прибора достаточно просто - подобный градиент температур существует в любом обогреваемом помещении: под потолком температура всегда на несколько градусов выше, чем у пола. А теперь представьте, что отопительные батареи подняли почти под потолок, а в нижней части, у пола, открыли форточку на улицу - перепад температур между потолком и полом станет при этом значительным.

Наш градиент-прибор (рис. 21) усложнился за счет того, что надо было обеспечить наблюдаемость процесса. Приборы устанавливали в подвальном помещении с температурой 5 °С (рис. 22) и за счет подбора уровня расположения нагревателей добивались почти линейного перепада температур (градиента) от 5 до 50 °С. Вначале в наших опытах пчелы располагались на соте - оказалось, что они никогда не заползают в ячейки ни при каких температурах, хотя в зимнем клубе от 30% до 60% пчел сидит в пустых ячейках. Впоследствии сот заменили покрытой воском пластиной с встроенными специальными кормушками и поведение пчел от этого не изменилось.

Рис. 21. Конструкция градиент-прибора для изучения выбора предпочитаемых температур (термопреферендума) пчелами в составе небольшой семьи:

1 - корпус с хорошей теплоизоляцией, 2 - двойные стекла, 3 - электронагреватели, 4 - сот или пластина, покрытая воском, 5 - стекло, 6 - подвижные реечки со шкалой температур, 7, 8 - кормушка и поилка, 9 - пчелы, 10 - термопара, 11 - барабан для перемещения контрольного термометра 12, 13 - фотоаппарат, 14 - постоянно работающий осветитель. Слева - поперечное сечение прибора, справа - сечение через плоскость расположения пчел.

Рис. 22. Расположение градиент-приборов для изучения зимнего термопреферендума медоносных пчел в подвальном помещении с низкой температурой в Институте зоологии Академии наук Украины.

Справа - приборы для измерения температуры. Низкая активность пчел позволяет использовать фоторегистрацию при экспозициях 4-10 сек. в условиях слабого освещения

Группы пчел вместе с матками запускали в приборы в декабре, наблюдения начинали через две недели. Семейки обычно хорошо переносили содержание в приборе и доживали до весны без существенных потерь пчел. За время опытов в течение нескольких лет под наблюдением перезимовало 19 нуклеусов, имеющих от 80 до 300 пчел с матками. Слабое постоянное освещение, направленное сверху вниз, не влияло на термопреферендум пчел, что отмечал еще в 1952 году и Г.Геран. Во всяком случае, затенение левой или правой половины прибора не приводило к изменению термопреферендума или к смещению пчел в освещенную или затемненную часть прибора. Это позволяет утверждать, что пчелы могут "спать" зимой и при слабом постоянном освещении. Кроме того, применяемая нами направленность освещения в какой-то мере аналогична обычно встречающейся в природе, когда при движении к источнику света (летку) возбужденная пчела попадает в низкотемпературную зону, где успевает остыть и успокоиться до вылета из улья. В нашем случае возбужденные пчелы, идя на свет, попадали в низкотемпературную зону, успокаивались и возвращались обратно в "клуб".

Такое освещение позволяло проводить наблюдение и даже съемку на высокочувствительную пленку при экспозиции 4-10 сек: изображения передвигающихся пчел при этом получались размазанными. Статистическая обработка десятков подобных снимков позволила нам определить распределение активных и неактивных (неподвижных) пчел в градиенте температур (рис. 23).

Рис. 23. Распределение пчел нуклеуса в вертикальном градиенте температуры. Черным цветом показано распределение активных пчел. Кривая - распределение расположения маток. Посчитано на основе анализа 10 снимков нуклеуса с 300 пчелами, снятых с суточным интервалом в январе.

Распределение пчел в градиенте температур на протяжении зимовки почти равномерно. Нижняя температурная граница (на уровне кончиков брюшек) - 15 °С, а верхняя - 36 °С. Очень редко отдельные пчелы опускались до 12 °С. Количество активных пчел обычно не превышало 5-10% от общего числа пчел и было подвержено суточной ритмике (в дневные часы активных пчел было больше). Они всегда смещались в зону с температурой выше 25 °С. Выходы активных пчел в низкотемпературную зону до марта были вообще единичными.

Матки никогда не останавливались за пределами температурной зоны 26-34 °С, хотя и наблюдались кратковременные заходы их без остановок в другие зоны. На основании 120 регистрации температуры в местах расположения покоящихся маток (на уровне грудки) установлено, что средняя предпочитаемая ими температура составляет 30,5 ± 0,2 °С (Комиссар, 1982). Наблюдения за 10 мечеными пчелами в течение недели не позволили выявить ни теплолюбивых или холодолюбивых пчел, ни закономерностей в их перемещениях.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что для группы пчел с маткой (нуклеуса) единственно возможным оптимальным температурным режимом может быть режим свободного выбора предпочитаемых температур, так как у маток, у активных пчел и у пчел в состоянии покоя разные требования к температурным условиям.

Если судить по соотношению активных и неактивных пчел (1:10), то можно утверждать, что приблизительно десятую часть времени каждая пчела во время зимовки проводит в активном состоянии в зоне повышенных температур (> 25 °С). Под термином "активная" мы подразумеваем только физически передвигающуюся пчелу, хотя теоретически и неподвижная пчела может поддерживать очень высокий уровень обмена. Предпочтение активными пчелами высокотемпературной зоны объясняется, видимо, тем, что пчелы стремятся в зону, где затраты их энергии будут минимальными (см. рис. 2) в соответствии с концепцией Л.А.Зенякина.

Так как одна и та же пчела может быть в активном и в неактивном состоянии, а периоды возбуждения у разных пчел не совпадают, то единственная возможность создать благоприятные для всех пчел условия - дать возможность им самим выбирать оптимальную температуру в соответствии с их постоянно меняющимся физиологическим состоянием. С этой точки зрения все попытки сохранения запасных маток с небольшой группой пчел в термостате при постоянной температуре заранее обречены на неудачу, так как невозможно подобрать такую температуру, которая в одинаковой степени удовлетворяла бы всех пчел и матку. Матка и активные пчелы предпочитают высокую температуру, а пчелам, сохраняющим низкую общую активность, такая температура нужна только периодически. Здесь уместно вспомнить выводы датского исследователя В.Халлунда (Hallund, 1956) о причинах циркуляции пчел в клубе, которую он объяснял периодической потребностью пчел в тепле.

Вы смотрели страницу - Термопреферендум пчел и маток

Следующая страница  - Зимовка в ульях с вертикальным градиентом температур

Предыдущая страница - Идеальный температурный режим для зимовки нуклеусов

Вернуться к началу страницы Термопреферендум пчел и маток