Введение
Каста медоносных пчел
Рабочая пчела – это любая самка, лишенная репродуктивных способностей матки колонии и выполняющая большинство задач, необходимых для функционирования улья. Хотя рабочие пчелы встречаются у всех эусоциальных видов пчел, этот термин редко используется (вне научной литературы) по отношению к пчелам, отличным от медоносных, особенно европейской медоносной пчелы (Apis mellifera). Рабочие пчелы этого вида обеспечивают около 80% мировых услуг по опылению сельскохозяйственных культур. Рабочие пчелы – это каста пчел, выполняющая большинство основных задач в улье, и они, безусловно, самый многочисленный тип пчел. Они значительно меньше трутней и маток, с телом, приспособленным для сбора нектара и пыльцы. В течение своей жизни они последовательно выполняют различные задачи вокруг улья в предсказуемом порядке, основанном на их возрасте. Рабочие пчелы собирают пыльцу в пыльцевых корзиночках на задних лапках и переносят ее в улей, где она используется в качестве пищи для развивающегося расплода. Пыльца, прилипшая к их телу, может переноситься на другие цветки, где небольшая ее часть может попасть на пестик, что приводит к перекрестному опылению. Нектар всасывается хоботком, смешивается с ферментами в желудке и переносится обратно в улей, где он хранится в восковых ячейках и превращается в мед путем испарения.
Постепенное выполнение задач
В течение жизненного цикла пчелы-работницы она выполняет множество различных ролей в улье, в зависимости от её возраста и стажа работы в улье. Точное количество дней, которое она тратит на каждую задачу, зависит от потребностей улья, однако существует примерная продолжительность каждой роли для пчелы-работницы.
Чистка ячеек (день 12)
Клетки для расплода необходимо очищать перед следующим использованием. Очистку выполняют пчелы-работницы на стадии очистки. Королева осматривает клетки, и если они оказываются неудовлетворительными, то не используются. Если клетки недостаточно чистые, пчеле-работнице необходимо повторить процесс очистки.
Пчелы-кормилицы (312 дней)
Пчелы-кормилицы кормят рабочих личинок маточным молочком, которое выделяется железами, производящими королевское желе. С 6 по 12 день пчелы-кормилицы кормят королевским желе, богатым витаминами, личинку матки и трутней. Трутни получают маточное молочко в течение 1-3 дней, после чего их переводят на питание медом.
Слуги королевы (день 7-11)
Слуги королевы заботятся о ней, кормя и ухаживая за ней. После контакта с королевой, эти пчелы распространяют феромон мандибулярных желез королевы (QMP) по всему улью, сигнализируя остальным пчелам о том, что в улье по-прежнему находится здоровая королева.
Производство воска (день 1318)
Восковые пчелы строят соты из воска, ремонтируют старые соты и хранят нектар и пыльцу, принесенные другими рабочими пчелами. В начале своей жизни рабочая пчела выделяет воск из пространства между брюшными сегментами. Четыре пары восковых желез, расположенные внутри последних четырех вентральных сегментов брюшка, производят воск для строительства сот.
Пчелы-кормовые (2142 дня)
Пчелы-сборщицы и пчелы-разведчицы пролетают до 3 километров (1,9 мили) к источнику нектара, источнику пыльцы, для сбора прополиса или воды. Пчелы-рабочие совершают около 10 вылетов из улья каждый день, и каждый вылет занимает около часа.
Производство меда
Рабочие пчелы собирают нектар из цветов своим хоботом и хранят его в медовом зобике. Ферменты расщепляют нектар на простые сахара. Вернувшись в улей, пчелы передают нектар другим рабочим, которые либо скармливают его личинкам, либо помещают в ячейки сот. Затем мед образуется в результате дальнейшего выпаривания влаги с помощью взмахов крыльями и запечатывается восковой крышечкой, предотвращающей поглощение влаги из воздуха.
Питание дроном
В молодости трутни не кормят себя сами; их кормят рабочие пчелы, а когда трутни становятся старше, они питаются медом из запасов улья.
Здание "Медвежий улей"
У рабочих пчел под брюшком восемь пар восковых желез, из которых они создают соты. Пережевывая воск, пчела смешивает его со своей слюной, что регулирует его пластичность и позволяет ей формировать каждую отдельную ячейку сота. Этот процесс повторяется тысячи раз для создания сотовой структуры внутри улья, которая будет использоваться для производства меда и выращивания расплода.
Упаковка пыльцы
Также пыльца, приносимая в улей для кормления расплода, запасается впрок. Её необходимо плотно укладывать в ячейки сот и смешивать с небольшим количеством мёда, чтобы она не испортилась. В отличие от мёда, который не способствует развитию бактерий, запасы пыльцы прогоркнут без должного ухода. Её следует хранить в ячейках с мёдом.
Прополирование
Стены улья покрыты тонким слоем прополиса – смолистого вещества, получаемого из растений. Когда рабочие пчелы добавляют к прополису ферменты, эта комбинация приобретает антибактериальные и противогрибковые свойства. Прополис размещают у входа в улей для улучшения вентиляции. Некоторые пчелы добавляют в смесь излишки грязи, образуя геопрополис, как, например, у пчелы Melipona scutellaris. Геопрополис проявляет антимикробную и антипролиферативную активность и доказано является источником веществ, препятствующих образованию биопленок. Он также демонстрирует селективность в отношении линий раковых клеток человека при низких концентрациях по сравнению с нормальными клетками.
Пчелы-убийцы
Мертвые пчелы и погибшие личинки должны быть удалены из улья для предотвращения болезней и повторного использования ячеек. Пчелы-погребальщицы вынесут их на некоторое расстояние от улья.
Пчелы-оборотники
Пчелы-работницы обмахивают улей, охлаждая его за счет испарения воды. Они направляют воздушный поток внутрь или наружу улья в зависимости от потребностей.
Водоносные суда
Когда улью грозит перегрев, эти пчелы добывают воду, как правило, неподалеку от улья, и приносят ее, чтобы разбрызгивать на спины пчел, создающих веер.
Пчелы-хранители
Пчелы-стражи будут стоять у входа в улей, защищая его от любых захватчиков, таких как осы. Количество стражей варьируется в зависимости от сезона и вида. Размер входа и ежедневная активность также играют важную роль в количестве пчел-стражей. Пчелы-стражи видов Tetragonisca angustula и Schwarziana quadripunctata являются примерами эусоциальных пчел, которых наблюдали зависающими у входов в гнезда, обеспечивая дополнительную защиту от непрошеных гостей.
Генетические характеристики
В большинстве распространенных видов пчел рабочие пчелы бесплодны в силу принудительного альтруистического родственного отбора и, следовательно, никогда не размножаются. Тем не менее, по анатомическим и генетическим причинам рабочих пчел относят к женскому полу. Генетически рабочая пчела не отличается от матки и даже может стать трутневой маткой, но в большинстве видов будет производить только самцов (трутней). То, станет ли личинка рабочей пчелой или маткой, зависит от типа корма, который ей дают после первых трех дней личиночной стадии.
Кишечные бактерии
Рабочие выполняют различные поведенческие задачи в колонии, что приводит к их воздействию различных локальных сред. Состав микробного сообщества кишечника рабочих пчел связан с выполняемыми ими поведенческими задачами, а следовательно, и с локальной средой, которой они подвергаются, и показано, что окружающая среда влияет на микробное сообщество кишечника (состав микробиоты кишечника) медоносных пчел.
Стингер
У рабочей пчелы есть сложный орган, позволяющий ей защищать себя и улей от большинства млекопитающих. При ужаливании млекопитающих и птиц жало обычно остается в теле жертвы из-за структуры тканей и зазубрин на жале. В этом случае ядовитый мешочек остается вместе с жалом и продолжает впрыскивать яд. Пчела погибает после потери жала, поскольку при его удалении вместе с ядовитым мешочком повреждаются или удаляются и другие внутренние органы. Зазубрины на жале не зацепляются за большинство животных, кроме млекопитающих и птиц, что означает, что эти животные могут быть ужалены одной и той же пчелой несколько раз.
Другие социальные пчелы
Существует множество видов эусоциальных пчёл, включая шмелей, безжальных пчёл, некоторых орхидейных пчёл и многих видов пчёл-поточников, встречающихся на всех континентах, кроме Антарктиды, у которых есть рабочие особи. Рабочие особи в этих других линиях пчёл не проявляют значительных морфологических отличий от маток, за исключением окраски или меньшего среднего размера тела, хотя их поведение часто сильно отличается от поведения маток, и они могут откладывать яйца или не откладывать их. Подробности о каждой из этих линий можно найти в соответствующих статьях.