Budowa ciała pszczoły - Układ pokarmowy

Zbieranie pożywienia stanowi - obok obrony rodziny - kolejne zadanie, którego nie wykonują trutnie. Z tego właśnie powodu w ich układzie pokarmowym brak jest żołądka miodowego (wola), który spełnia kluczową rolę podczas przynoszenia pokarmu do ula.
W wolu robotnice transportują ogromne ilości nektaru, spadzi lub wody. Pojemność żołądka miodowego sięga nawet 60 mm3 pokarmu - stanowi to ponad połowę masy ciała owada. Pierścień odwłoka rozsuwając się w miarę napełnienia żołądka miodowego, tak że wydaje się on przezroczysty. Transportowany pożytek może być w każdej chwili wykorzystany przez robotnicę jako źródło energii - w tym celu część pokarmu przesuwana jest do jelita środkowego. W drugą stronę nie jest to już jednak możliwe - pokarm, który raz przedostanie się przed przedżołądek, nie może trafić z powrotem do wola. Takie rozwiązanie, mimo pozornej niedogodności, ma zwykłą zaletę - ogranicza ona bakterią trawiennym dostęp do  przenoszonego przez pszczołę nektaru.

Głównym narządem trawiennym pszczół jest jelito środkowe. Tam pożywienie przekształcane jest w związki proste, które przez ściany żołądka przedostają się do jamy brzusznej. Niewykorzystane substancje odżywcze krążą przez jakiś czas, a potem są składowane w podbrzuszu w postaci ciała tłuszczowo - białkowego. Zapewnia to rezerwę pokarmową o szczególnym znaczeniu dla pszczół zimowych, która wykorzystana jest również do odżywiania larw. Pozostałości trawienne są usuwane z jelita środkowego do jelita cienkiego, a stąd do odbytnicy. Do jelita cienkiego uchodzą też kanaliki, zwane cewkami Malpigiego, spełniające rolę nerek - szereg cienkich kanalików odprowadzających z krwi owada kwasy moczowe i inne resztki pokarmowe. Jelito tylne gromadzi produkty trawienia w okresie przerwy zimowej lub w innych okresach o ograniczonych możliwości lotów, a znajdujące się na nim gruczoły rektalne odwadniają masy kałowe i zapobiegają ich fermentacji. Jelito tylne, zbudowane z cienkiej i elastycznej tkanki, może się bardzo mocno rozciągać - do tego stopnia, że napełnione wypełnia prawie cały odwłok. Podczas gdy robotnice mają nierozwinięte organy płciowe, u trutni i matek zajmują one znaczną część odwłoka.

Budowa ciała pszczoły - Pancerz chitynowy

Sztywność ciała gwarantuje pszczołom chitynowy oskórek, który można porównać do kręgosłupa ssaków. Jednak sztywnej skóry z utwardzonego białka nie można przyrównać do metalowego pancerza, ponieważ części ciała pszczoły są elastyczne, a dzięki podziałowi korpusu na trzy części owad zyskuje wyjątkową swobodę ruchów. Można się o niej przekonać, chwytając w palce robotnice - zwierzątko potrafi tak sprytnie kręcić odwłokiem, że niemal zawsze jednym ruchem jest w stanie się uwolnić. Niestety, nie zdoła się mu to na wiele, ponieważ na skutek utraty żądła, pszczoła umiera. Tylko w przypadku gdy chwycimy ją względnie mocno u nasady skrzydeł, możemy ją unieruchomić, nie ryzykując przy tym użądlenia. Królowa z kolei żądli wyłącznie przy bezpośrednim zagrożeniu, podczas gdy truteń nie ma żądła w ogóle. Tę ostatnią postać pszczół można zresztą rozpoznać po solidniejszej, grubszej budowie, niż ma to miejsce w przypadku robotnic albo matki pszczelej.

Budowa ciała pszczoły

Robotnice, trutnie i matki pszczele spełniają w rodzinie całkowicie odmienne role. W związku z tym zupełnie różna jest ich budowa zewnętrzna. Jeśli przyjrzymy się bliżej tym owadom, oczywiste stanie się ich perfekcyjne dostosowanie do wykonywania odpowiednich zadań.

Rozwój czerwia - Trutnie

Trutnie mają wśród wszystkich pszczół najdłuższy, bo aż 24-dniowy, okres rozwoju. Przy wychodzeniu z komórki odgryzają dookoła jej zasklep. W przypadku trutni zasklepy przypominają te z komórek - mateczników matek pszczelich. Jeśli równocześnie wygryza się wiele trutni, uprzątnięciem nagromadzonych okrągłych przykrywek zajmują się robotnice, które wynoszą je potem na pomost.

Rozwój czerwia - Matka pszczela

Gdyby ktokolwiek zapytał cię o to, jak wygląda jajo przyszłej królowej, zapewne odpowiedziałbyś, że zupełnie inaczej niż jaja zwykłych robotnic. Nic bardziej mylnego. Jest to jajo takiej samej wielkości i zawierające taką samą informacje genetyczną, jak w przypadku robotnic. Inne są natomiast komórki przyszłych matek, zwane matecznikami i ich bogata dieta. Istotny wpływ na tempo rozwoju ma również panująca w środowisku temperatura. Gdy wynosi ona od 34,5 do 35 stopni C, stadium poczwarki trwa dokładnie osiem dni. W przypadku niższych temperatur okres ten wydłuża się od jednego do trzech dni, aż do wygryzienia matki. Nie wiadomo jeszcze, czy z powodu tego wydłużenia czasu w mateczniku królowa ponosi jakiś uszczerbek. Zasadniczo jednak hodowcy matek pszczelich starają się unikać takich opóźnień.

Całkowita długość matecznika wynosi średnio 25 mm, jednak w zależności od ilości mleczka pszczelego może wynosić również od 20 do 30 mm. Czasem pszczelarzom udaje się znaleźć nawet dłuższe komórki i wtedy po cichu cieszą się perspektywą okazałej królowej w rodzinie. Cały czas jednak chodzi tu o leżącą na zasklepie matecznika larwę, która w trakcie rozwoju straciła właściwy sobie turgor i która nie jest w stanie utrzymać się na dnie komórki. W miarę stopniowego osuwania się larwy w dół komórki pszczoły wydłużają i zwężają komórek tak, aż wreszcie udaje im się ją zatkać pokrywą w kształcie sopla. Wówczas larwa albo umiera (a pszczoły usuwają ją z komórki). albo trwa w takiej komórce, bez szans na doczekanie końca rozwoju (tzw. choroba długich mateczników).

Po 16 dniach matka zwyczajowo odgryza zasklep matecznika za pomocą ostrych żuwaczek, będących częścią aparatu gębowego. Najczęściej jednak zanim pokrywa odpadnie, sama się otwiera (jak na zawiasie) pod naporem masy wychodzącej z matecznika królowej. Czasem do opuszczonej komórki wchodzi jakaś młoda pszczoła, aby skosztować wysuszonego mleczka lub po prostu posprzątać. Może się przy tym zdarzyć, że inna pszczoła zamknie w tym czasie przykrywkę do komórki.

Rozwój czerwia - Robotnice

Z zapłodnionego jaja, które matka pszczela składa w komórce pszczelej, w normalnych warunkach wykluwa się pszczoła robotnica. Tkwiące pionowo zaraz po złożeniu jajo przechyla się coraz bardziej w stronę dna komórki. Przy temperaturze wynoszącej 35 stopni C po trzech dobach z jaja wydostaje się biała, 1,5 - milimetrowej długości larwa. Natychmiast jest ona karmiona przez młode robotnice mleczkiem pszczelim, które stanowi jej jedyny pokarm przez pierwsze 36 do 48 godzin życia. Po tym czasie wyrośnięta larwa przestawiana jest na pokarm mieszany, przygotowywany z miodu i pyłku. Po upływie niecałych sześciu dni maleńka, ważąca niecałe 0,3 mg larwa przeistacza się w wypełniającą całą komórkę, perłowobiałą, okrągłą larwę wyprostowaną. Po tych sześciu dniach waży ona już 500 razy więcej niż na początku - 155 mg, co jest efektem od 2 do 3 tysięcy karmień. W tej fazie rozwoju larwa wydala i przygotowuje się do przepoczwarzania. Rozwija delikatną nić i formuje wokół siebie kokon, pozostawiając sobie możliwość wydalania. Po zamknięciu komórki przez robotnice czerw się rozciąga. Poprzez pierwsze stadium przedpoczwarki, następnie poczwarki - w końcu wykształca się dojrzała pszczoła. Wygryza się ona po 21 dniach rozwoju w otoczeniu kokonu, a pierwszym widokiem, jaki dane jest jej ujrzeć, jest mrok ula.

Składanie jaj

Komórki plastra przeznaczone  do wychowu larw są przygotowane przez robotnice rodziny pszczelej. Bodźce decydujące o tym, ile komórek przygotować pod jaja robotnic, trutni czy matek, nie pochodzą jednak wyłącznie od królowej. Określają je również same robotnice. Do kierowania ewolucją rodziny wymagane są rozbudowane środki komunikacyjne. Nawet po "porządkach" lub budowie nowych komórek pszczelich matka prowadzona jest przez swój orszak do komórek, do których będzie składać jaja.

Jajo, z którego wykluwa się truteń, jest niezapłodnione, podczas gdy robotnice i matki pszczele wylęgają się jaj zapłodnionych. Na potrzeby zapłodnienia matka pszczela przechowuje niewyobrażalnie wielki zapas nasienia, gromadzony w zbiorniczku nasiennym, który kanalikiem połączony jest z jej pochwą.

Przed złożeniem jaj każda komórka jest przez matkę pszczelą kontrolowana i mierzona. W tym celu królowa na przednich odnóżach opuszcza głowę do komórki i sprawdza czułkami przydatność i wielkość tej komórki. W tym momencie zapada też decyzja - do małych komórek składane są jaja zapłodnione, do dużych - niezapłodnione.

O ile komórki przeznaczone do rozwoju robotnic i trutni położone są niemal poziomo, tak aby zapewnić maksymalną oszczędność miejsca, o tyle matecznik przypomina bez mała pałac. Umieszczony jest ponowo, z otworem skierowanym do dołu, a jego wewnętrzna średnica wynosi przeciętnie 9 mm.

Jak w tak wielkiej komórce składane jest jajo, skoro chwilę wcześniej wspomniałam, że zapłodnione jaja składane są do komórek małych? Pszczoły posługują się tu drobnym oszustwem, polegającym na zatkaniu wejścia do matecznika w taki sposób, aby do środka prowadził tylko otwór o średnicy 5,4 mm. Takie zamknięcie łatwo można rozpoznać po kapturku, na którym widać kanciasty ślad świeższych zmian, łatwo też odgadnąć je po zachowaniu roju. Jeśli matecznik jest u wejścia zatkany, a ściany komórki wypolerowane mleczkiem produkowanym w gruczołach gardzielowych robotnic, to komórka jest właśnie przygotowana do złożenia jaja. Zwężenie w przedniej części komórki jest pozostawione nawet przy dorastaniu matki, by w końcu zamknąć wieczkiem, czyli zasklepić matecznik z dorastającą larwą.

Biologia pszczoły miodnej

Wszystkie pszczoły - robotnice, trutnie, jak również sama matka pszczela - powstają z jednakowych jaj, które składane są przez matkę pszczelą w przygotowane do tego celu komórki. Złożone jajo na początku ma 1,5 mm długości i wygląda jak biały pręcik. Samo składanie jaj określa się jako czerwienie matki.

Ciekawostki:
Rój o wadze 1 kg składa się niemal z 10 tys. owadów
1 pszczoła waży 0,1 g
1 truteń waży około 0,24 g
1 matka pszczela waży od 0,17 do 0,20 g

Piękno i harmonia pszczół w rodzinie pszczelej

Dzień, w którym kwitną kwiaty, to dzień, kiedy z prawdziwym zdumieniem można śledzić pracę pszczół. Pracowitość tych owadów możemy zaobserwować w pobliżu kwitnących pól i drzew, gdzie w powietrzu wyraźnie słychać nieustanne brzęczenie. Natomiast gdy znajdziemy się w pobliżu zasiedlonego pszczołami ula, wyraźnie poczujemy zapach świeżego miodu. W czasie takiego dnia trudno przeszkodzić pszczołom w pracy. Jednak zerknięcie na rodzinę pszczelą od wewnątrz z pewnością sprawi dużo radości. Nawet po wyjęciu z ula plastra miodu owady będą kontynuować swoją pracę - można je wtedy obserwować, jak tańczą, przekazują sobie nektar, czy też jak karmią larwy i poczwarki. W takie dni nawet królowej trudno przeszkodzić w jej pracy - krąży ona majestatycznie od komórki do komórki , dokonując inspekcji i składając jaja. Można także zobaczyć pszczoły zbieraczki pracujące przy pylnikach kwiatów, a potem szybko wracając do ula. Komórki plastra pełnione są nektarem, pyłkiem i miodem. Gdy przytrzymamy plaster pod skosem, zacznie z niego skapywać świeżo naniesiony nektar. W niektórych komórkach widoczne są dobrze odżywione, perłowobiałe, okrągłe larwy, dla których pozostawione jest mnóstwo pokarmu.

Jak to wszystko funkcjonuje? Na pewno żadna pszczoła nie spuszcza z tonu. Nie ma rozkazów, poleceń, upomnień ani kontroli. Mimo to rodzina pszczela funkcjonuje prawidłowo i w harmonii. Królowej nieodłącznie  towarzyszy jej "dwór", który ją karmi, pielęgnuje i kieruje. Podczas karmienia robotnice otrzymują od matki substancję matczyną, która następnie w procesie rozdziału pokarmu przekazywana jest innym pszczołom. Dawanie i barnie. Substancja matczyna musi być bardzo skutecznym środkiem, ponieważ choć do niektórych owadów docierają zaledwie jego śladowe ilości, wystarczają one w zupełności do zbudowania w rodzinie poczucia wspólnoty. Substancja matczyna działa ponadto na społeczność harmonizująco, blokując rozwój narządów rodnych u robotnic.

Próby i eksperymenty

Znaczenie pszczół jako owadów niezbędnych do zapylania można zobrazować za pomocą pewnego eksperymenty. Najlepsze rezultaty osiągniemy, wykorzystując do demonstracji sad owocowy, przez który regularnie przewija się dużo osób.
W pewnym przypadku wybrane drzewa zostały owinięte stelażem, na który nawinięto gazę z siatką o gęstości 2,8 mm w taki sposób, aby nie mogła się przez nią przedostać pszczoła. W taki sposób owinięte zostało całe drzewo, z wyjątkiem jednej gałęzi, do której - w ten sposób - owady miały dostęp.
Rezultat eksperymentu był zadziwiający. Na gałęziach, do których umożliwiono dostęp pszczół, wyrosły łącznie dwa jabłka. Na niezabezpieczonej części drzewa - na gałęzi, do której owady miały swobodny dostęp, zbiór wyniósł aż 157 owoców. Ten eksperyment łatwo pozwala uwierzyć w kluczowe znaczenie możliwości pszczół dla zwiększenia plonu wielu roślin.

Dosępność pokarmu

Podczas wiosennego masowego zakwitania kwiatów jest mnóstwo możliwości znalezienia pożywienia. Źródła pożytku dla pszczół pojawiają się obecnie wszędzie, pod postacią milionów kwiatów. Potrzeba zapylania roślin widoczna jest wyraźnie po ich "ofercie" pyłku i nektaru. Naprzeciw tej potrzebie wychodzą, na szczęście, dzielne pszczoły miodne. Taki cykl natury umożliwia owadom zgromadzenie bogatych zapasów, dzięki którym również długie okresy, gdy o zdobycie pożywienia będzie trudno. Dla ludzi oznacza to natomiast możliwość odbierania miodu. Pilność pszczół i ich umiejętność gospodarowania zapasami wymaga od owadów odwiedzania jak największej liczby kwiatów. Ograniczony dostęp do źródeł pożytku oznaczałoby tu ograniczenie możliwości zapylania.