Морфометрические особенности APIS MELLIFERA L

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ  ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И СИСТЕМАТИКИ  БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

ЖИВОТНЫХ

 

 

 

 

Косилова Мария Ивановна

 

 

Морфометрические особенности  APIS MELLIFERA L.

 (HYMENOPTERA, APIDAE)

 

Курсовая  работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зав. кафедрой экологии и  систематики

беспозвоночных животных,

проф., докт. биол. наук       О.П. Негробов

Руководитель:

доцент, канд. биол. наук       В.Д. Логвиновский

 

Воронеж 2013

СОДЕРЖАНИЕ 

 

Введение 

Глава 1.Обзор  литературы …..............................................................................

1.1.Значение  в экосистемах Apis mellifera L.....................................................

1.2.Систематика и таксонометрическое положение Apis mellifera L................

1.3.Морфологические  особенности....................................................................

1.4. Образ жизни  …..............................................................................................

Глава 2.Объект и методы исследований ….........................................................

Заключение.............................................................................................................

Литература...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Медоносная пчела Apis melifera L. – представитель семейства пчелиных (Apidae) в отряде перепончатокрылых (Hymenoptera). Среди пчел, разводимых человеком, медоносная пчела имеет наиболее широкое применение (Европа, Северная Америка, часть Азии и Африки). По особенностям внешнего строения и по особенностям инстинкта различают ряд разновидностей (пород) данного вида.( Энциклопедия пчеловодства,2005)

Перепончатокрылые (Hymenoptera), к которым относится медоносная пчела, отличаются высокой специализацией в строении всех отделов тела. Специализированы голова, грудь, брюшко, усики, челюстной аппарат, ноги и придатки брюшка. По степени развития инстинкта род Apis и ближайшие к нему роды, образующие группу настоящих пчел (сем. Apidae), относятся к наиболее высокоразвитым перепончатокрылым; они образуют одну из наиболее сложных форм сообщества. В состав сообщества пчел или пчелиной семьи входят три касты: матка, самцы (трутни) и рабочие пчелы (самки с недоразвитыми половыми органами).

Целью работы являлось изучение литературных источников,касающихся некоторых  морфологических структур рабочих  особей среднерусской породы медоносной пчелы (Apis melifera L). (Мельник,2004)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1.Обзор литературы

 

1.1.Значение  в экосистемах Apis mellifera L.

 

Медоносные  пчелы, активно участвуя в перекрёстном опылении растений, повышают их урожайность  и жизнестойкость, что способствует воспроизводству и увеличению поверхности зелёной массы земли, обеспечивающей все другие живые организмы растительной пищей, пополнение атмосферы свободным кислородом и освобождение её от углекислого газа, аккумулирующей на земле солнечную энергию, в значительной мере определяющую состояние всей биосферы.

От  других насекомых-опылителей цветковых  растений пчёлы отличаются тем, что  способны создавать большие запасы пищи в виде мёда и перги, вырабатывать воск, яд, маточное молочко, заготавливать  прополис. Все эти продукты характеризуются высоким содержанием биологически активных веществ, обладающих целебными свойствами. И, неслучайно, часто и, конечно, справедливо пасеки называют здравницами. Их чистый, прозрачный воздух, густо настоенный запахами трав, душистого свежего мёда, ароматом цветочной пыльцы различных растений, эфирами прополиса, снимает усталость, восстанавливает и прибавляет силы, оздаравливает организм. Кроме того, все эти продукты используют в парфюмерно-косметической промышленности.(Полуэктова, Митрованов,2000)

Из пчелиного воска  изготавливают искусственную вощину. Воск широко используют в радиотехнической, металлургической, лакокрасочной, текстильной  промышленности, полиграфии, кораблестроении, гальванопластике — более чем  в 40 отраслях промышленности.

С древних  времен известно лечебное действие пчелиных ужалений при самых различных  заболеваниях, прежде всего таких, как  радикулит, ревматизм, остеохондроз. Велико значение пчел в опылении энтомофильных сельскохозяйственных культур. При этом повышается их урожайность на 50-200 % и повышается качество плодов, ягод, семян.

Пчеловодство  приносило пользу людям издавна, придавая особый оттенок жизненному укладу наблюдательного земледельца. К пчеловодам всегда относились с  почтением и уважением, и они  по праву гордились своим мастерством.

Пчеловодство — одно из  древнейших занятий человека. Пчел разводили не только для хозяйственных  нужд,  они представляли собой   интереснейший объект для наблюдений.(Ковалев,1954)

 

1.2.Систематика и таксонометрическое  положение Apis mellifera L.

 

 Медоносные пчелы входят в состав большого надсемейства Apoidea (пчелиные), относящегося к отряду перепончатокрылых (Hymonoptera). Для пчелиных характерна антофилия — питание пыльцой и нектаром. Связанная с этим длительная сопряженная эволюция энтомофильных растений и насекомых привела к возникновению у пчелиных внешнего сходства, что часто затрудняет их таксономию и выявление родственных связей у различных представителей этого надсемейства.

 В настоящее время надсемейство пчелиных подразделяют на девять семейств: Colletidae (коллетиды, пчелы-коллетиды), Andrenidae (андрениды, короткохоботковые пчелы), Helictidae (галиктиды, пчелы-галиктиды), Melittidae (мелиттиды), Euglossiedae (иуглоссиды), Меgahilidae (мегахилиды, пчелы-листорезы), Anthophoridae (антофориды), Bombidae (шмели) и Apidae (апиды, настоящие пчелы).

Из  рода Apis в наши дни в мире встречаются  четыре вида. Из них три вида индийских  пчел: гигантская индийская пчела (Apis dorsata), карликовая индийская пчела (Apis florea), средняя индийская пчела (Apis indica) и четвертый вид — пчела медоносная (Apis mellifera). (Еськов,1981)

Царство:         Животные  ( Animalia)

Тип:                   Членистоногие   (Arthropoda )

Класс:         Насекомые   (Insecta)

Отряд:         Перепончатокрылые  (Hymenoptera)

Семейство:        Пчёлы настоящие   (Apidae)

Род:                    Медоносные пчёлы (Apis)

Вид:                   Медоносная пчела  (Apis melifera L.)

 

Международное научное  название : Apis mellifera Linnaeus, 1758 (Википедия )

 

1.3.Морфологические особенности

 

Тело пчелы  разделяется на три подвижно соединенных  между собой отдела:головной(Г),грудной(Гр) и брюшной(Б). Внешнее строение тела пчелы в схематическом виде представлено на рисунке №1.

 

 

 

 

 

 

 

Строение головы. На голове пчелы в передней части находится пара усиков у, в нижней части головы - верхняя губа вг, верхние челюсти вч и хоботок х, заканчивающийся язычком я. По бокам головы имеется два сложных (фасеточных) глаза сг, а в середине, на темени,- три простых глаза пг. С задней стороны головы имеется затылочное отверстие зо и выемка, в которой прикреплен хоботок х. В выемке головы видны основание хоботка - нижняя губа нг(в середине) и две нижних челюсти нч по бокам. Внутри головы находится внутренний скелет т(тенториум). Это прочные хитиновые балки, идущие от передней стенки головы к задней. Они придают необходимую прочность головной капсуле, особенно ее нижней части, к ним прикреплены мышцы, которые обеспечивают движения головы, верхних челюстей и хоботка, а также служат опорой для некоторых внутренних органов.

Строение груди.Грудь пчелы Гр, как и у всех насекомых, состоит из трех члеников: переднегруди 1г, среднегруди 2г и заднегруди Зг. От нижней части грудных члеников отходят передние ноги пн, средние ноги сн и задние ноги зн. Ноги состоят из подвижных члеников. Крыльев у пчелы две пары: переднее крыло пк отходит от второго грудного членика 2г и заднее крыло зк- от третьего грудного членика Зг. Крылья пчелы состоят из жилок ж, между которыми натянута тонкая прозрачная перепонка. У всех хорошо летающих насекомых первый брюшной сегмент 1б срастается с третьим грудным сегментом Згв сей боковой поверхностью и образует с грудью одно целое. Первый брюшной сегмент 1б, входящий, по существу, в состав груди, получил название проподеума. Следовательно, грудь пчелы состоит из трех собственно грудных члеников и одного (четвертого) брюшного членика. Между первым брюшным члеником 1б и вторым брюшным члеником 2б образуется перетяжка - стебелёк с, которым брюшко Б соединяется с грудью Гр. Каждый грудной членик состоит из четырех частей: верхней (спинной) части – тергита те, двух боковых частей - склеритов сил и одной нижней (брюшной) части – стернита ст. Членики груди развиты у пчелы неравномерно. Первый грудной членик 1г - очень небольшой; часть его образует соединение с головой со. Второй грудной членик 2г очень разросся и образовал большую часть груди. Тергит этого членика образует переднюю часть – скутум ску и заднюю часть – скутеллюм скм. Ко всей внутренней поверхности скутума прикрепляются мощные мускулы, участвующие в движении крыльев.(Петухов,1996)

Строение брюшка.Брюшко пчелы Б состоит из семи члеников, из которых первый членик 1б присоединен к груди. Следовательно, на самом брюшке можно насчитать только шесть члеников. На рисунке №2 показаны продольный (вверху) и поперечный (внизу) разрезы брюшка. Каждый членик брюшка состоит из тергита те и стернита ст. Тергит соединяется со стернитом гибкой плейральной мембраной пм. Тергит сильно увеличен и закрывает брюшко не только сверху, но и с боков. Своими краями тергиты покрывают боковые части стернитов, благодаря чему брюшко может расширяться и сжиматься в вертикальном направлении. Членики брюшка соединены между собой так, что задние края каждого членика заходят за передние края последующих члеников. Между ними также находится гибкая плейральная мембрана. Такое устройство позволяет пчеле удлинять и укорачивать брюшко. Возможность изменять объем брюшка необходима для дыхания пчелы и для увеличения брюшка при наполнении медового зобика, а зимой - при наполнении калом задней кишки.

Строение кутикулы. Кутикула состоит из нескольких слоев. Наружный слой - эпикутикула э представляет собой тонкую пленку, непроницаемую для воды. Затем следует экзокутикула эк - более толстый слой, содержащий красящие вещества (пигмент), от которых зависит цвет кутикулы. Внутренний слой - эндокутикула эн обеспечивает прочность покрова. Кутикулу с внутренней стороны выстилает слой клеток - гиподерма г. Наружный покров пчелы покрыт волосками в. Клетка, образующая волосок кв, находится в гиподерме г и через канал в кутикуле проникает в волосок. В наружном покрове имеются кожные железы кж, выделяющие смазывающие жироподобные вещества. Кожные железы имеют выводной проток вп, по которому секрет железы выделяется на поверхность кутикулы.

Строение крыла. Полость крыла соединена с полостью тела широким входом у основания зачатка крыла. Затем верхняя и нижняя пластинки зачатка крыла сближаются, плазма клеток дегенерирует, и пластинки плотно соединяются одна с другой. В тех местах, где проходят трахеи, образуются желобообразные выступы, которые, соединяясь, образуют полые трубки - жилки крыла. Крыло, таким образом, оказывается состоящим из прочных жилок, между которыми натянуты тонкие прозрачные перепонки - ячейки. Такое строение обеспечивает прочность и легкость крыла. Характер размещения жилок на крыле постоянен для каждого вида насекомых и служит важным признаком систематики. У пчелы от основания крыла отходят четыре продольные жилки (рисунок №3). Вдоль переднего края крыла идет костальная жилка I. Почти рядом с ней проходит вторая жилка II, образовавшаяся в результате продольного слияния радиальной и медиальной жилок. В точке а эти жилки расходятся. Третья жилка III кубитальная - очень короткая. В точке б она подходит к медиальной и поперечной жилкам. Четвертая жилка IV, анальная идет почти по прямой линии к краю крыла. В нерабочем состоянии крылья у пчелы сложены вдоль спины. Когда же пчела взлетает, то крылья поворачиваются так, что их костальная жилка становится перпендикулярно к телу. Переднее и заднее крылья тогда объединяются в одно крыло. На переднем конце заднего крыла имеются крючочки к, которыми заднее крыло зацепляется за складку с, расположенную в соответствующем месте заднего края переднего крыла. Сцепление крыльев позволяет им функционировать во время полета как одно целое. При складывании они легко разъединяются. У рабочей пчелы на заднем крыле находится от 15 до 27 крючочков. Сочленение крыла с грудью играет особо важную роль - оно обеспечивает быстроту взмаха и строго определенные повороты крыла при взмахе. Это же сочленение дает возможность крыльям складываться. Концы жилок не доходят до края крыла и заканчиваются в гибкой крыловой мембране км. Благодаря этому обеспечивается свободное качание крыла. В крыловой мембране за концами жилок лежит целая система сочленовых пластинок сп. Эти пластинки обеспечивают сгибание крыла по нужным линиям и передачу движения к концам жилок. У хорошо летающих насекомых, к которым относятся и пчелы, заднее крыло резко отличается от переднего своей величиной. В своих движениях оно полностью зависит от переднего крыла. Жилкование заднего крыла в общих чертах такое же, как и переднего. В сложенном состоянии задние крылья целиком прячутся под передние.

Ноги пчелы состоят из отдельных прочных члеников. У пчелы непосредственно к груди прикреплен маленький подвижный членик – тазик т. За ним следует тоже маленький конусовидный членик – вертлуг В, затем длинный членик - бедро б, далее большой вытянутый членик треугольной формы – голень г, а за ним лапка, состоящая из пяти члеников чл. Первый членик лапки особенно большой и называется пяткой пя. Он имеет вид широкой, почти квадратной пластинки. К пятке прикреплены четыре членика лапки л2, лЗ, л4, л5. Заканчивается нога сложно устроенным коготковым членикомкч. Он обеспечивает возможность передвижения пчелы по обычной шероховатой и по гладкой (скользкой) поверхности. Коготковый членик состоит из двух прочных раздвоенных коготков к и подушечки п, расположенной между ними. Каждый коготок имеет два загнутых книзу острых края. Коготками пчела зацепляется за любые неровности субстрата, что позволяет ей ходить по вертикальной и наклонной плоскостям. Между коготками расположена мягкая эластичная подушечка п. С верхней стороны над подушечкой находятся пять длинных загнутых щетинок щ, отходящих от опорной пластинки ел. Щетинки служат для защиты мягкой подушечки с тонкими стенками. При хождении по шероховатой поверхности подушечка бывает отогнута кверху, и пчела цепляется за поверхность коготками. Когда она ходит по гладкой поверхности, коготки отклоняются в стороны и назад. При этом конец подушечки опускается книзу, прикасаясь к гладкой поверхности. Внутри подушечки проходят два стержня, соединенные неподвижно с коготками. Между поверхностью и подушечкой создается безвоздушное пространство, обеспечивающее присасывание ноги к субстрату, При поднимании ноги стержни оттягивают подушечку кверху, и нога отделяется от поверхности. Однако возможно, что основную роль в присасывании подушечки играют клейкие выделения, которые выступают на ее поверхности. У пчелы имеется три главных сочленения ног: туловищное, обеспечивающее передвижение ноги вперед-назад, подвертлужное, позволяющее ноге перемещаться вверх-вниз и коленное, позволяющее ограниченно выпрямлять и сгибать ногу. Подвижность остальных члеников ограничена: их сочленения позволяют несколько согнуть и выпрямить членик. С ногой связаны мышцы двух видов. Одни из них начинаются в грудном сегменте (1г) и заканчиваются в ноге, другие - полностью лежат в пределах ноги нр. Первая группа мышц передвигает ногу вперед-назад. Мышцы, находящиеся в ноге нр, составляют антагонистические пары: они прикрепляются одним концом к стенке членика, а другим - к переднему краю последующего членика (сгибатели и разгибатели). В бедре, кроме двух упомянутых мышц, расположен коготковый мускул км, который дает стержень с, тянущийся через голень и все членики лапки до коготкового членика кч. В вертлуге находится только один маленький мускул, вызывающий вращение бедра. . Дополнительные функции ног. У пчел ноги служат еще для сбора и приноса пыльцы. Голень задней ноги пчелы сильно расширена и имеет в разрезе вид вытянутого треугольника. Наружная поверхность голени немного вдавлена и лишена волосков; хитин ее гладкий и блестящий П. Это углубление окружено рядом загнутых внутрь жестких длинных волосков к, образующих корзиночку к. В середине дна корзиночки находится одна длинная прочная щетинка. В корзиночку пчела собирает пыльцу в виде довольно больших комочков - обножек об (рисунок №3). Первый членик лапки пя у пчелы сильно увеличен и превращен в плоскую четырехугольную пластинку, ширина которой равна ширине нижнего конца голени. Членик лапки причленен к голени лишь одним углом и образует на заднем конце ушко у - оттянутый назад плоский выступ, придерживающий снизу комочек собранной пыльцы. Наружная сторона первого членика лапки покрыта обыкновенными волосками, как и все другие членики (зн1). Но с внутренней стороны первый членик лапки имеет 9-10 поперечно размещенных рядов прочных волосков, составляющих щеточку ще (зн2). Такие же щеточки находятся и на внутренней стороне первого увеличенного членика лапки всех остальных ног. Матка и трутень щеточек не имеют (знт - задняя нога трутня). Щеточками пчела счищает пыльцу с тела. На передних ногах волоски щеточки размещены несколько косо, что облегчает очистку от пыльцы головы и особенно глаз. Средними ногами пчела очищает голову и грудь, прочесывая тело спереди назад. Щеточками задних ног пчела прочесывает брюшко в направлении сзади наперед. На широком конце голени пчелы находится ряд острых длинных зубцов, образующих так называемый гребень. Он служит для счесывания пыльцы со щеточек. При сборе пыльцы пчела разрывает челюстями пыльники цветков, и пыльцевые зерна обсыпают ее тело, главным образом голову и грудь. Пчела собирает эту пыльцу щеточками передних ног. Затем с передних ног пыльца счищается щеточками средних ног. При этом с левой ноги пыльца попадает на щеточку правой, и наоборот. Далее щеточки средних ног поочередно протаскиваются между щеточками задних. При этом задние ноги и сами могут счищать пыльцу с боковых стенок брюшка. Обножка на корзиночках задних ног формируется во время лета пчелы. Когда на щеточках наберется достаточно много пыльцы, пчела под брюшком сближает задние ноги таким образом, что гребень одной ноги дотрагивается до щеточки другой ноги. Этим гребнем пчела водит несколько раз по щеточке противоположной ноги. Застрявшие между волосками пыльцевые зерна вычесываются и собираются к наружной стороне гребня. Поочередно прочесываются щеточки то правой, то левой ноги. Пыльца увлажняется путем подмешивания нектара, отчего она становится липкой. Собравшийся на гребне комочек пыльцы далее сдвигается в корзиночку при движении лапки вперед и назад. В середине корзиночки находится одна крупная щетинка, к которой этот комочек пыльцы приклеивается. Масса комочка пыльцы в среднем достигает 10-15 мг, а иногда 20 мг. Величина обножки зависит от источников пыльцы в природе и от погоды. В ветреную погоду обножки всегда бывают небольшими. Масса обножки на правой и левой ноге всегда одинакова. Прилетев в улей, пчела сбрасывает обножку в ячейку с помощью шпор, то есть острых прочных шипов на внутренней стороне наружного конца голени средних ног. Щеточки задних ног служат пчеле еще и для вытаскивания восковых пластинок из карманов между краями стернитов брюшка. Пчела накалывает тонкую восковую пластинку на волоски щеточки и затем передает ее к челюстям. На передних ногах находится аппарат для чистки усиков. На поверхности усиков сосредоточены многочисленные органы чувств и для их нормальной функции необходимо содержать их в чистоте. Аппарат для чистки усиков имеется у всех трех особей пчелиной семьи. Он состоит из двух частей - полукруглого выреза и шпоры. На верхнем внутреннем крае первого членика лапки имеется глубокий полукруглый вырез, усаженный прочными хитиновыми волосками в виде гребня. Наиболее длинные волоски размещены по краям выреза, в средней части они короче. От заднего внутреннего края голени отходит подвижный отросток (шпора), который у согнутой ноги приходится как раз против полукруглой вырезки. Пчела вкладывает усик в полукруглую вырезку, прижимает его шпорой голени и водит усиком взад и вперед несколько раз. Волоски полукруглой выемки очищают усик от прилипшей к нему пыльцы и пылинок. (Петухов,1996)